El motor Prometheus de la ESA es el precursor de la propulsión de cohetes de ultra bajo coste que es lo suficientemente flexible como para adaptarse a una flota de vehículos de lanzamiento nuevos para cualquier misión y será potencialmente reutilizable.
En la reunión del Consejo Space19 + celebrado en Sevilla el pasado mes de noviembre, la ESA recibió fondos para llevar el diseño actual del motor Prometheus a una madurez técnica adecuada para la industria. Desarrollado por ArianeGroup, Prometheus ahora se considera clave en el esfuerzo para preparar el futuro acceso europeo competitivo al espacio.
Al aplicar un enfoque de diseño para la fabricación de Prometheus, ESA apunta a reducir el coste de producción en un factor de 10 del motor Vulcain 2 de la etapa principal actual del Ariane 5.
Las características tales como empuje variable, igniciones múltiples, idoneidad para la aplicación en la etapa principal y superior, y operaciones minimizadas en tierra antes y después del vuelo también hacen de Prometheus un motor altamente flexible.
Este precursor de Prometheus funciona con oxígeno líquido-metano que brinda alta eficiencia, permite la estandarización y la simplicidad operativa. El propulsor de metano también está ampliamente disponible y es fácil de manejar.
A corto plazo, es probable que los motores operativos se beneficien de la aplicación de las tecnologías Prometheus.
Las próximas pruebas supervisadas por ArianeGroup en las instalaciones de prueba de Lampoldshausen, del Centro Alemán Aeroespacial DLR en Alemania, validarán los componentes de hardware para el primer modelo de prueba de motor Prometheus (M1).
En preparación, el banco de pruebas P5 obtendrá un tanque propulsor de 250 metros cúbicos de metano. Esto permitirá a los ingenieros cambiar eficientemente las configuraciones de prueba entre Prometheus y el motor de etapa principal Vulcain 2.1 de Ariane 6, también en desarrollo.
Se están fabricando los principales subsistemas. Los primeros elementos construidos el año pasado se beneficiaron de nuevos métodos, como la fabricación de capas aditivas (ALM) que acelera la producción, logra menos piezas y reduce los costes en gran medida.
ALM construye una estructura capa por capa, que es mucho más rápida y fácil que el proceso tradicional de cortar material a granel. Las piezas complejas y optimizadas, imposibles de fabricar mediante métodos clásicos, se pueden crear utilizando menos material y energía, y en muchos menos pasos de fabricación.
Los componentes fabricados y ahora listos para probar incluyen la turbina de la bomba turbo, la entrada de la bomba y las válvulas del generador de gas. Marzo verá la entrega de las válvulas de la cámara y la computadora del motor de cohete a bordo para la gestión y supervisión del motor, la parte que lo convierte en un motor ‘inteligente’ y potencialmente reutilizable.
El primer modelo de cámara de combustión se espera para fines de este mes, mientras que la cámara de combustión para M1 se entregará en el próximo mes de diciembre. Los ingenieros ensamblarán el demostrador a gran escala M1 a finales de este año para realizar pruebas en el terreno en 2021.
Se construirán más motores Prometheus para probarlos en el futuro. También dentro del Programa Preparatorio Future Launchers de la ESA, Arianeworks está preparando una demostración de vehículos reutilizables en vuelo llamada Themis, que incorporará el motor precursor Prometheus.
Prometheus representa un gran avance en términos de coste y fabricación, y su diseño robusto es la base de las futuras evoluciones de Ariane hasta 2030.
