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La compañía SpaceX ha lanzado hoy 8 de diciembre a las 15:43 UTC el segundo cohete Falcon 9 (F2) desde la rampa SLC-40 de Cabo Cañaveral (Cape Canaveral Air Force Station). La carga era la primera cápsula Dragon (Dragon-C1), lanzada dentro de la misión COTS-1. La nave regresó a la Tierra poco después, a las 19:04 UTC. Es la primera vez que una cápsula desarrollada por una empresa privada -con generosas subvenciones públicas, eso sí- logra regresar del espacio. COTS (Commercial Orbital Transportation Services) es un programa de la NASA para subvencionar el acceso al espacio por parte de compañías privadas y poder así transportar carga y víveres hasta la estación espacial internacional (ISS). Cuando el transbordador espacial sea retirado el año que viene, las naves Dragon y Cygnus del programa COTS serán el único medio de transporte que tendrá la NASA para alcanzar la ISS. De ahí la importancia que tenía la misión de hoy para la agencia espacial norteamericana.

Emblema de la misión (SpaceX).

Dragon

Esta misión ha sido el primer vuelo de prueba de la cápsula Dragon y su objetivo era certificar los sistemas de la nave. Por este motivo, la cápsula se separó del módulo de servicio una vez en órbita, ya que no era necesario en esta misión de corta duración. Después de permanecer 3 horas y 19 minutos en una órbita de 301 x 288 km y 34,53º, la nave reentró sobre el Pacífico, amerizando a las 19:04 UTC a unos 800 km de la costa de México. Bajo el programa CRS (Commercial Resupply Services), SpaceX ha firmado un contrato de 1600 millones de dólares con la NASA para realizar doce vuelos de carga hacia la ISS, con una opción para encargar vuelos adicionales a un precio de 3100 millones de dólares. Todavía serán necesarios uno o dos vuelos de prueba suplementarios antes de lanzar la primera Dragon de carga a la ISS. SpaceX comenzó el desarrollo de la Dragon en 2005 y en marzo de 2006 se presentó al concurso del programa COTS de la NASA. En junio de 2006 sería seleccionada para el COTS, junto al desaparecido Kistler K-1, recibiendo una subvención inicial de 278 millones de dólares.

Dragon es una nave capaz de transportar 6 toneladas a la órbita baja (3000 kg presurizados y otros 3000 kg no presurizados) y traer de vuelta 2,5 toneladas en el vehículo de descenso. La masa total del vehículo puede alcanzar las 10 toneladas. La cápsula tiene unas dimensiones de 2,9 x 3,6 metros y posee un volumen presurizado de 10 metros cúbicos, además de incluir 18 propulsores Draco (a base de hidrazina y ácido nítrico) para maniobras orbitales. El escudo térmico de 3,6 metros de diámetro está formado por varios paneles de material ablativo PICA-X (Phenolic Impregnated Carbon Ablator), desarrollado por la NASA y capaz de aguantar 2200º C. El pasado 4 de junio se lanzó una maqueta aerodinámica de la Dragon durante la primera misión del Falcon 9. La Dragon C2 deberá despegar el 12 de abril de 2011, coincidiendo con el 50º aniversario del vuelo de Gagarin.

La cápsula Dragon ha sido diseñada para poder transportar hasta siete astronautas, siempre y cuando se lleven a cabo las modificaciones pertinentes para garantizar la seguridad de la tripulación (torre de escape, sistemas de soporte vital, etc.).

Dragon (space.com).

Cápsula Dragon no tripulada (SpaceX).

Falcon 9

El Falcon 9 es un cohete de dos etapas, con una masa de 333,4 toneladas y unas dimensiones (con la Dragon) de 47 x 3,6 m (el diámetro de la cofia puede ser de hasta 5,2 m). Es capaz de colocar en órbita baja (LEO) hasta 10,45 toneladas desde Cabo Cañaveral. En el futuro, SpaceX espera desarrollar una versión para poner 4,54 toneladas en órbita geoestacionaria. Emplea queroseno (RP-1) y oxígeno líquidos en todas sus etapas. La estructura del lanzador está fabricada en una aleación de aluminio y litio. El Falcon 9 emplea muchas de las tecnologías -incluidos los motores Merlin- desarrolladas para su hermano pequeño, el cohete Falcon 1.

Falcon 9 (SpaceX).

La primera etapa emplea nueve Merlin 1C con un empuje total de 3,8 MN. Cada Merlin tiene un empuje de 423 kN y un impulso específico (Isp) de 266 segundos al nivel del mar y 483 kN en el vacío. Los Merlin 1C no tienen capacidad para regular su empuje. De esta forma se abarata el diseño y los costes operativos. Las maniobras del cohete en sus tres ejes se consiguen mediante el movimiento diferencial de los motores. Los Merlin 1C funcionan durante 170 segundos.

Primera etapa del Falcon 9 (spaceflightnow.com/Justin Ray).

Los nueve motores Merlin 1C de la primera etapa (SpaceX).

Prueba de un motor Merlin 1C (SpaceX).

La segunda etapa tiene un motor Merlin Vacuum -versión del Merlin 1C para su uso en el vacío- de 411 kN y 336 s de Isp con capacidad para modificar su empuje. El giro de la segunda fase se consigue mediante el escape de los gases de la turbobomba. La segunda etapa tiene un tiempo de encendido de 345 s.

La primera y segunda etapa del Falcon 9 en el hangar (spaceflightnow.com/Justin Ray).

Motor Merlin Vacuum (SpaceX).

Comparativa entre el Falcon 9 y el Taurus II, los dos lanzadores privados del programa COTS (NASA).

El Falcon 9 puede ser lanzado desde la rampa SLC-40 de Cabo Cañaveral (Florida) o la base Vandenberg (California).

SLC-40 en Cabo Cañaveral (SpaceX).

Montaje y traslado a la rampa (SpaceX).

Prueba de los motores de la primera etapa (SpaceX).

Fases del lanzamiento:

T- 2 horas 35 minutos: comienza la carga de RP-1 (queroseno) y oxígeno líquido.
T- 60 min: verificación de todos los sistemas.
T- 13 min: el director de vuelo confirma que todos los controladores están de acuerdo con seguir adelante con el lanzamiento.
T- 11 min: finalización de los procedimientos antes de entrar en la cuenta atrás final.
T- 10 min: inicio de la terminal count.
T- 9 min 43 s: se abren las preválvulas de los nueve motores Merlin y se comienza a enfriar sus válvulas.
T- 6 min 17 s: el sistema de navegación del ordenador de a bordo está listo para el lanzamiento.
T- 5 min: finaliza la carga de nitrógeno gaseoso en la segunda etapa.
T- 4 min 46 s: el cohete está bajo potencia interna.
T- 3 min 11 s: se activa el sistema de autodestrucción.
T- 3 min 2 s: finaliza la carga de oxígeno líquido.
T- 3 min: se comprueba el funcionamiento del sistema de movimiento de la tobera de la segunda etapa.
T- 2 min 30 s: el director de vuelo da la autorización final (go!).
T- 2 min: la fuerza aérea (Range Control Officer) verifica que se puede llevar a cabo el lanzamiento y procede a su autorización.
T- 1 min 35 s: finaliza la carga de helio para presurizar los tanques.
T- 1 min: activación del ordenador de a bordo y del sistema de supresión de sonido (a base de agua).
T- 50 s: se comprueba el sistema de control de movimiento de las toberas en la primera etapa.
T- 40 s: presurización completa de los tanques de combustible en ambas etapas.
T- 3 s: comienza la secuencia de encendido de los motores Merlin de la primera etapa.

T- 0 s: despegue.
T+ 2 min 58 s: apagado de la primera etapa.
T+ 3 min 2 s: separación de la primera etapa.
T+ 3 min 9 s: ignición de la segunda etapa.
T+ 9 min: apagado de la segunda etapa.
T+ 9 min 35 s: separación de la cápsula Dragon.
T+ 13 min: inicio de las operaciones orbitales.
T+ 2 h 32 min: inicio del encendido de frenado para la reentrada.
T+ 2 h 38 min: finalización del encendido de frenado.
T+ 2 h 58 min: inicio de la reentrada atmosférica (entry interface).
T+ 3 h 9 min: apertura de los paracaídas piloto.
T+ 3 h 10 min: apertura de los paracaídas principales.
T+ 3 h 19 min: amerizaje.