Modelo de un cohete basado en el shuttle actual (SD-HLV) (NASA).
Diseño actual del futuro HLV, con una capacidad en LEO de unas 100 toneladas (nasaspaceflight.com).
Es comprensible que esta decisión se haya encontrado con una gran resistencia entre varios miembros de la clase política del país, puesto que su ejecución significaría despedir a la inmensa mayoría de los trabajadores de varios centros de la NASA (la mayoría de los cuales trabaja por cierto para empresas subcontratistas como USA). A raíz de estas presiones políticas, la Casa Blanca ha decidido permitir el desarrollo de un lanzador pesado o HLV (Heavy Lift Vehicle) -también conocido como SLS (Space Launch System)- cuyo principal objetivo por el momento parece ser mantener ocupados en sus puestos al mayor número de trabajadores. Efectivamente, sin un Programa Constelación ni ningún otro similar que contemple el envío de seres humanos más allá de la órbita baja, el HLV es hoy por hoy un proyecto sin mucho sentido.
En todo caso, ni la Casa Blanca ni el Congreso se han puesto de acuerdo a la hora de determinar las principales características del HLV. De hecho, y por culpa de esta indecisión, la NASA continuará financiando el difunto cohete Ares I con 500 millones de dólares adicionales hasta el próximo mes de marzo y de este modo se podrá finalizar la torre de lanzamiento del Ares I. Una torre que jamás será utilizada, ya que este lanzador ha sido cancelado irremediablemente. Una absurda y surrealista decisión que ilustra claramente la falta de rumbo que existe hoy en día en el seno de la agencia espacial con respecto al programa espacial tripulado.
Construyendo la torre de servicio del Ares I en el KSC, una instalación que no será usada nunca en su actual configuración (floridatoday.com).
Los puntos más polémicos a la hora de diseñar el nuevo HLV tienen que ver con su capacidad de carga y su sistema de propulsión. Cuanto más grande sea el cohete, mayores serán sus posibilidades, pero obviamente también lo será su coste. Por otro lado, muchos políticos y altos cargos de la NASA favorecen un diseño basado en el transbordador de tipo SD-HLV (Shuttle Derived Heavy Lift Vehicle), lo que permitiría aprovechar al máximo las instalaciones actuales dedicadas al shuttle. Sin embargo, otros expertos de la NASA -incluidos los del Centro Marshall- apoyan una configuración basada en los cohetes EELV de la empresa ULA, es decir, el Atlas V y el Delta IV. Curiosamente, iniciativas independientes del tipo DIRECT no parecen haber cobrado fuerza en este clima de incertidumbre.
Diseño original del SD-HLV tal y como fue presentado en la Comisión Augustine en 2009 (NASA).
Lanzamiento de un SD-HLV no tripulado (NASA).
El diseño original del SD-HLV ya fue presentado en detalle durante las sesiones de la Comisión Augustine del año pasado. Por entonces se decidió que sería un lanzador con la carga útil situada en un lateral, muy similar a los estudios del Shuttle-C de los años 80 y 90, y con una capacidad de carga en LEO de 72 toneladas. Para ahorrar costes, el SD-HLV usaría los mismos elementos que emplea el transbordador en la actualidad: tres motores SSME, un tanque de combustible (ET) y dos cohetes de combustible sólido (SRB) de cuatro segmentos. También se presentó una versión tripulada del lanzador con la nave Orión y que podría ser usada para misiones de transporte de carga a la ISS.
Evolución del concepto SD-HLV (NASA).
Carga del SD-HLV (NASA).
Versión tripulada del SD-HLV de 2009 con una nave Orión (NASA).
El SD-HLV podría usar prácticamente las mismas infraestructuras que el transbordador (NASA).
No obstante, durante 2010 los estudios realizados se han decantado por un diseño "en línea", con la carga útil en la parte superior, más parecido al Ares V o a DIRECT. De acuerdo con este diseño, la primera etapa usaría motores criogénicos RS-25E, una versión desechable de los SSME del transbordador. Este diseño es más potente y eficiente, además de tener un mayor potencial de cara a mejoras futuras, pero a cambio requiere modificar algunas de las instalaciones del shuttle. Se han estudiado dos propuestas provisionales, una con capacidad para 70 toneladas y otra de 100 toneladas. La versión más pequeña podría entrar en servicio antes y serviría de base para un futuro HLV más pesado.
SD-HLV con la carga útil en un lateral (arriba) y el diseño "en línea", actualmente favorecido por los ingenieros (NASA).
Comparativa de las modificaciones necesarias en las rampas de lanzamiento para un SD-HLV en línea con capacidad para 70 toneladas (centro) y otro de 100 toneladas (NASA).
Cohete Jupiter: la propuesta de DIRECT (directlauncher.com).
En los últimos meses hemos asistido a un nuevo debate sobre el uso de combustibles criogénicos y se han presentado varias propuestas que hacen uso de una primera etapa kerolox (queroseno y oxígeno líquido) en vez de hidrógeno y oxígeno líquidos, lo que además permite prescindir de los cohetes de combustible sólido del shuttle. El problema es que los EEUU no disponen de un motor potente de kerolox, así que tendrían que emplear el motor ruso RD-180, utilizado en el Atlas V, o desarrollar el RS-84. La segunda etapa usaría motores RL10A4-3. Al prescindir de los SRB, el nuevo lanzador podría ser adaptado para el transporte de astronautas de forma más sencilla.
Un HLV de combustible líquido costaría casi lo mismo que un SD-HLV y sería más eficiente (nasaspaceflight.com).
La empresa ULA ha propuesto varios diseños de HLV de combustible líquido (HLLV) que combinan las tecnologías empleadas en el Atlas V y el Delta IV con las desarrolladas para el Programa Constelación (sin duda con el objetivo de hacer la idea más atractiva para la NASA). El HLV más sencillo tendría una capacidad en órbita baja de 80 toneladas y tendría una primera etapa de kerolox con tanques similares a los del Delta IV. La segunda etapa sería muy parecida a la segunda fase criogénica del Ares I, incluido el uso de un motor J-2X. En una etapa posterior, este lanzador podría servir de base para un cohete de 120 toneladas de capacidad en LEO (similar al Saturno V). Si el gobierno no está dispuesto a aportar ninguna tecnología, ULA considera que puede desarrollar un HLV con una capacidad de 70 toneladas empleando una segunda etapa criogénica ACES.
Propuesta de ULA para desarrollar un HLV de combustible líquido de forma rápida y sencilla (ULA).
HLV de combustible líquido desarrollado exclusivamente por ULA (izquierda) y con ayuda federal (derecha). En este último caso, el cohete sería lanzado desde las rampas 39A y 39B del KSC (ULA).
Comparativa en tamaño de diversos diseños de HLV de ULA con el Delta IV y otros lanzadores (ULA).
No obstante, en este punto la política se ha entrometido de mala manera en el diseño del HLV, ya que congresistas de Utah (estado donde la empresa ATK fabrica los SRB) han presionado insistentemente para que el nuevo HLV cuente con cohetes de combustible sólido. O lo que es lo mismo, hemos llegado al absurdo de que los políticos son los encargados de diseñar los cohetes, prescindiendo de los ingenieros. Por este motivo, en las propuestas más recientes de la NASA se favorece la opción SD-HLV en línea frente a la HLLV.
Versiones de SD-HLV en línea (nasawatch.com/NASA).
Las propuestas favoritas de HLV a día de hoy. ¿Cuál escogerá finalmente la NASA? (NASA).
Este impasse a la hora de elegir entre las tres opciones de diseño para el futuro HLV debería finalizar el próximo abril. Para entonces está previsto que el HEFT (Human Exploration Framework Team) tome una decisión sobre la configuración idónea del HLV. ¿Qué diseño escogerá finalmente la NASA? ¿Veremos un HLV antes de 2020? Es muy posible que en este año que empieza tengamos las respuestas a estas preguntas.
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