Bremen.- La Agencia Espacial Europea (ESA) ha adjudicado a Astrium un contrato para desarrollar tecnologías clave destinadas a nuevas etapas superiores reencendibles para nuevos lanzadores.
Según los términos de este contrato de dos años, cuyo coste asciende a 20 millones de euros, Astrium desarrollará tecnologías avanzadas que desempeñarán un importante papel en posibilitar que los motores de las etapas superiores criogénicas (alimentados por hidrógeno y oxígeno líquidos) sean reencendibles. El proyecto se denomina CUST (Tecnologías para Etapas Superiores Criogénicas) y se realiza dentro del marco del Programa Preparatorio de Futuros Lanzadores (FLPP) de ESA. La labor se centrará especialmente en el control del combustible en situación de gravedad cero y en el aislamiento térmico de los depósitos de combustible llenos de propelente criogénico.
“Desarrollar las tecnologías precisas para suministrar combustible al motor tras un período de ingravidez será un reto inmenso, pero son vitales para fabricar vehículos de lanzamiento más potentes y flexibles. Un motor reencendible es incluso un requisito esencial para ciertos tipos de misión espacial, como colocar un satélite en su órbita de manera más efectiva, o las trayectorias a destinos ‘exóticos’, como un punto de Lagrange o un planeta”, dice Thomas Renk, responsable en Astrium del proyecto CUST. “En Astrium nuestros expertos cuentan con el conocimiento preciso, que se basa en muchos años de experiencia con toda la familia de etapas superiores de Ariane 5: este nuevo contrato les permitirá conservar y ampliar tales conocimientos de cara a aplicaciones futuras”.
Uno de los principales escollos a superar en el diseño de una etapa superior criogénica reencendible, impulsada por hidrógeno y oxígeno líquidos como propelente y en funcionamiento en un entorno de ingravidez, es mantener el combustible en estado líquido. A partir de cierta temperatura, el líquido se convierte en gas y existe el riesgo de que el combustible se evapore. Otro importante obstáculo está en cómo dirigir el combustible hasta donde se necesita, es decir, los conductos de alimentación que van al motor.
Para permanecer en estado líquido, el oxígeno ha de ser enfriado a menos de -183 grados Celsius; y el hidrógeno exige una temperatura aun menor, de -253 grados Celsius. Las temperaturas “externas” en el espacio, que fluctúan enormemente, debido a variaciones en la intensidad de la radiación solar incidente, hacen que sea muy difícil mantener estas sustancias altamente volátiles en estado líquido a lo largo de un período extenso de tiempo. Por tal motivo se están desarrollando conceptos innovadores de aislamiento para los depósitos de combustible y la etapa superior propiamente dicha, con ánimo de reducir al mínimo la transferencia no deseada de calor al combustible.
Otro desafío a ser resuelto tiene que ver con el entorno de ingravidez en el que se encuentra la etapa cohete una vez se ha apagado el motor, y que causa que el combustible líquido flote desordenadamente dentro del depósito. Habrá que desarrollar tecnologías específicas para asegurarse de que el combustible está disponible de inmediato en el conducto de alimentación al motor cuando se reenciende éste.
Como apoyo a esta tarea, en 2011 se lanzarán a bordo del cohete-sonda Texus dos experimentos relativos al control del combustible criogénico, dentro del programa Texus-Maxus que Astrium en cooperación con el Centro Aerospacial alemán (DLR) lleva a cabo desde Kiruna, en el norte de Suecia, desde hace más de tres décadas.
Astrium es el contratista principal industrial de Ariane 5, y el considerable conocimiento de la compañía en el diseño y construcción de la etapa superior del vehículo de lanzamiento fue un factor decisivo en la elección de ESA.
