El fabricante de cohetes español PLD Space ha logrado un contrato de la Agencia Espacial Europea (ESA), por un valor de un millón de euros, que está enfocado al estudio de las trayectorias de reentrada y de las configuraciones para descender de forma segura la primera etapa de su cohete Miura 5.
El proyecto, denominado Liquid Propulsion Stage Recovery 2 (LPSR 2), es la continuación del anterior contrato otorgado en 2017 a PLD Space por parte de la ESA. Está enmarcado en el Programa de Preparación de Futuros Lanzadores (FLPP) de la ESA, que asegura el acceso autónomo de Europa al espacio a un coste asequible, ya que se encarga del desarrollo de nuevas tecnologías necesarias para las futuras soluciones de transporte espacial.
Con este contrato, PLD Space podrá estudiar una serie de trayectorias optimizadas desde el punto de vista de la viabilidad y de la seguridad para la recuperación de una primera etapa de propulsión líquida del Miura 5 tras el lanzamiento desde el puerto europeo ubicado en la Guayana Francesa, tratando de reducir la actual distancia recorrida por esta etapa, de en torno a 700 kilómetros hasta menos de la mitad o incluso retornando el booster a la plataforma de lanzamiento.
PLD Space estudiará, además, tres escenarios principales de reentrada:
- Frenado propulsivo en la reentrada, para reducir la distancia horizontal que el cohete recorre desde la plataforma de lanzamiento, estimado en unos 700 kilómetros.
- Frenado propulsivo y cambio de trayectoria, para retroceder y tratar de amerizar cerca de las costas del espacio-puerto o intentar un aterrizaje sobre una plataforma cercana a la base de lanzamiento.
- Ascenso optimizado para la primera etapa, tratando de reducir el vuelo parabólico que desarrollará el cohete una vez separado de la segunda etapa.
Por otro lado, también se estudiarán diferentes tecnologías que podrían servir para poder cumplir con el éxito de la reentrada de la primera etapa del cohete Miura 5 como las tecnologías y procesos para controlar el empuje de los motores durante la reentrada, fabricación y reusabilidad de un tanque de combustible a tamaño real con sus ciclos de fatiga y capacidad de reutilización en el entorno de vuelo de Miura 5 de la aviónica desarrollada para este cohete.
Adicionalmente, se analizarán algunas tecnologías que se pueden emplear en la reutilización del booster de propulsión líquida tras el amerizaje. En este contexto se tendrán en cuenta las experiencias adquiridas en el proyecto inicial FLPP-LPSR, a través del cual se realizó un drop test con el demostrador de la primera etapa de Miura 5.
En el proyecto anterior, realizado en 2019 en el Centro de Experimentación El Arenosillo (CEDEA), del INTA y con el soporte del Ejército de Tierra (prestando un helicóptero Chinook CH-47 para el ensayo), también se contó con el apoyo de la Agencia Espacial Europea (ESA), coordinado a través del Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI).
En FLPP-LPSR2 se implementará el descenso atmosférico bajo la dinámica y los datos del paracaídas del proyecto anterior. Así, permitirá llevar a cabo el estudio y el diseño de un primer demostrador tecnológico de la primera etapa en configuración reutilizable. No obstante, PLD Space espera que su primer lanzamiento sea desechable debido a la complejidad tecnológica y operacional que hay detrás de las dinámicas de reentrada de un cohete espacial.
“Como ocurre con un meteorito, la reentrada atmosférica es un entorno agresivo que daña las estructuras y otros subsistemas como la propulsión”, explica Raúl Torres, CEO y cofundador de PLD Space. “Esperamos con este nuevo contrato con la ESA poder avanzar en el estudio de la reentrada y el frenado en condiciones hipersónicas y supersónicas de la etapa del cohete. Por otro lado, vamos a implementar algunas tecnologías previamente en Miura 1 para validarlas en un entorno de frenado aerodinámico en condición supersónica, algo que podría aportar mucha información de cara a su posterior aplicación en Miura 5. Como dato, el frenado por paracaídas solo nos permite reducir la velocidad desde unos 170 metros por segundo hasta unos 10 metros por segundo, pero el problema es cómo frenar desde unos 3,5 kilómetros por segundo hasta un entorno donde los paracaídas puedan funcionar, sin dañar las estructuras o los motores del cohete”, especifica Torres.
Durante la fase de diseño de este demostrador, se tendrá en cuenta si la propuesta actual de Miura 5 para el vuelo de 2024 podría reentrar exitosamente o no. En caso de que requiera de mejoras adicionales, este proyecto las contemplaría. De este modo, si todo va según los planes de PLD Space y el proyecto LPSR2, una segunda fase de este estudio permitiría poder colocar en la plataforma de lanzamiento una versión 2.0 (block 2) de Miura 5 con las tecnologías necesarias para su reentrada y recuperación exitosa.
