Saltar al contenido

SLS VS STARSHIP

¿Quién nos llevará a la Luna? por D. Z.

Los vuelos lunares del Apolo pudieron haber terminado en 1972, pero la luna ha seguido siendo de gran interés para la NASA y los científicos de todo el mundo. «Apolo» invariablemente se encuentra cerca de la parte superior de todas las consultas de búsqueda en el sitio web público de la NASA. La NASA ha enviado más de 500 muestras lunares del Apolo en los últimos años a científicos de todo el mundo para su análisis.

Cada año un puñado de nuevos artículos científicos ofrecen información y actualizaciones de lo que hemos aprendido sobre la luna a partir de estas muestras.

Índice

    ¿OTRO HOMBRE A LA LUNA?

    El programa se ha convertido incluso en un punto de referencia cultural. ¿Cuántas veces has oído a alguien preguntar: «Si pueden enviar a un hombre a la Luna?, ¿por qué no pueden… “?

    SLS VS STARSHIP

    En el medio siglo desde que la gente visitó la Luna, la NASA ha continuado empujando los límites del conocimiento para cumplir la promesa del ingenio y liderazgo americano en el espacio. Y la NASA continuará ese trabajo avanzando hacia la Luna con astronautas que aterrizarán en el Polo Sur lunar para el 2024.

    La NASA está a punto de comercializar la órbita terrestre baja. Estas experiencias y asociaciones permitirán a la NASA regresar a la Luna en 2024 – esta vez para quedarse – con los EE.UU. liderando una coalición de naciones e industria:

    -El ambicioso reabastecimiento comercial de la NASA permite a las compañías americanas reabastecer la Estación Espacial Internacional

    -El Programa de Tripulación Comercial de la NASA devolverá los lanzamientos de los vuelos espaciales al suelo de los Estados Unidos, proporcionando un acceso seguro, fiable y rentable a la órbita terrestre baja y a la Estación Espacial.

    La columna vertebral de la NASA para la exploración del espacio profundo es el mayor cohete jamás construido, el Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS), la nave espacial Orión y el módulo de comando lunar Gateway. Con sus socios, la NASA usará el módulo de comando lunar Gateway que orbita la Luna como punto de partida para misiones que permitan a los astronautas explorar más partes de la superficie lunar que nunca antes.

    SLS VS STARSHIP

    ¿PERO CÓMO LLEGAREMOS HASTA LA LUNA?. ¿POR QUÉ DOS MEGA-ROCKETS?

    Esto podría pasar en los libros de historia como una ironía seria de que estos dos cohetes incluso existen al mismo tiempo. A pesar de que estos dos vehículos tienen capacidades muy similares, no se podían encontrar dos vehículos opuestos más. Y dos filosofías de ingeniería drásticamente únicas.

    Boeing y la NASA lo construyeron a lo largo de los años con experimentados ingenieros de cohetes. Por el contrario, Starship está siendo construido en un campo en Texas por un equipo de patchwork de vaqueros espaciales. Algunos de los cuales previamente construyeron torres de agua.

    ¿CÓMO COMPARAR ESTAS BESTIAS?

    Hoy, echemos un vistazo a la historia y el progreso de Starship y SLS. Además, la nave espacial Orion y todo lo necesario para las misiones Artemis, incluyendo sus consideraciones de diseño y sus capacidades.

    Una vez que lo hagamos, creo que podemos responder a la pregunta. ¿Cómo es posible que dos cohetes como SLS y Starship existan al mismo tiempo? ¿Deberían existir al mismo tiempo? Uno es fácilmente el cohete más ambicioso jamás concebido. El otro vive en el pasado. Literalmente está reutilizando piezas viejas de los transbordadores espaciales retirados.

    DEFINICIONES PARA ENTENDER TODO MEJOR.

    DEFINICIÓN DE VEHÍCULO DE LANZAMIENTO SUPER HEAVY-LIFT

    Ok, ahora que la sujeción está fuera del camino, definamos el término Super Heavy Lift Launch Vehicle (SHLLV). Sólo quería explicar por qué no estamos incluyendo cohetes como el próximo New Glenn de Blue Origin u otros lanzadores de carga pesada en esta comparación. La industria aeroespacial considera un SHLLV como un cohete que puede transportar más de 50 toneladas métricas a la órbita baja de la Tierra (LEO).

    Los vehículos de lanzamiento súper pesados pueden poner cosas más grandes en órbita, pero lo que eso significa es tener la capacidad suficiente para enviar cosas potencialmente enormes a la Luna. O bien, pueden obtener sondas en trayectorias directas a nuestro sistema solar exterior sin asistencias de gravedad oportunas. Eso podría significar llegar a esos destinos lejanos casi tres veces más rápido!

    TODOS LOS COHETES SHLLV, PASADOS Y PRESENTES

    Históricamente, sólo ha habido cinco lanzadores de carga súper pesados para volar, nunca.  Sólo cuatro sistemas de lanzamiento tuvieron éxito. Incluyen el Saturno V construido en Estados Unidos de la década de 1960 que podría elevar 140 toneladas a LEO. También desde la década de 1960 y principios de 1970 fue el fallido cohete N-1 de la Unión Soviética diseñado para elevar 95 toneladas a LEO. En la década de 1980 también hubo el cohete Energia de dos veces de la Unión Soviética que podía volar 100 toneladas a LEO.

    El único cohete SHLLV volador de hoy es el Falcon Heavy de SpaceX.  Oficialmente, puede desvía alrededor de 64 toneladas a LEO en modo totalmente prescindible. Si está en modo reutilizable, todavía puede lanzar más de 50 toneladas a LEO. Hasta ahora, Falcon Heavy no ha necesitado volar en modo prescindible y eso puede que nunca suceda.

    SISTEMA DE LANZAMIENTO ESPACIAL (SLS)

    El Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS) es un vehículo de lanzamiento aeroespacial diseñado para llevar tripulaciones y carga en misiones al espacio profundo a bordo de la nave espacial Orión de la NASA. El SLS, que es el primer vehículo de lanzamiento de clase de exploración construido desde el Saturno V, ofrece una mayor masa de carga útil, capacidad de volumen y capacidades energéticas que los actuales vehículos de lanzamiento. Considerado el cohete más potente jamás construido, el Sistema de Lanzamiento Espacial tiene un empuje total mayor que el del Saturno V, lo que coloca al SLS en la clase de cohetes de vehículos de lanzamiento súper pesados.


    La elevación pesada es esencial para la exploración humana del espacio profundo. Los aterrizajes en Marte, por ejemplo, requerirían al menos la masa equivalente de la Estación Espacial Internacional para ser lanzada desde la Tierra, lo que llevó 10 años y 30 misiones. Con una capacidad de elevación de 130 toneladas métricas, la SLS podría, según se informa, lograr esto en sólo seis o siete vuelos, reduciendo significativamente la complejidad de las misiones y aumentando su eficacia en función de los costos.

    Está diseñado para evolucionar en configuraciones cada vez más potentes y abrir nuevas posibilidades para las cargas útiles. El SLS está integrando el hardware y las técnicas de fabricación desarrolladas para el Transbordador Espacial y otros programas de exploración con nuevos diseños y nuevas tecnologías para ayudar a reducir los costes de desarrollo y de operaciones.

    El primer cohete SLS, la configuración del Bloque I con una capacidad de elevación de 70 toneladas métricas (77 toneladas), estará propulsado por dos impulsores y cuatro motores RS-25. (El motor RS-25 propulsó el Transbordador Espacial.) La siguiente evolución planeada, el Bloque 1B, usaría una etapa superior de exploración más poderosa para permitir misiones más ambiciosas y una capacidad de elevación de 105 toneladas métricas; una evolución posterior, el Bloque 2, agregaría dos propulsores avanzados de propulsor sólido o líquido para proporcionar la capacidad de elevación de 130 toneladas métricas (143 toneladas). En cada configuración, el SLS seguirá utilizando la misma etapa central y cuatro motores RS-25.

    La configuración del Bloque 1 de SLS tendrá 322 pies de altura, más alta que la Estatua de la Libertad; producirá 8,4 millones de libras de empuje en el despegue, el equivalente a 13.400 motores de locomotora; y será capaz de llevar 154.000 libras de carga útil, aproximadamente lo mismo que 12 elefantes adultos. Tanto el Bloque 1B como el Bloque 2 tendrán más de 363 pies de altura, más alto que el cohete Saturno V. El bloque 2 proporcionará 9,2 millones de libras de empuje en el despegue y pesará 6,5 millones de libras.


    Las mejoras del SLS aumentarán su capacidad de elevar a los astronautas y el hardware más allá de la órbita terrestre baja (LEO). (La mayoría de los satélites científicos y muchos satélites meteorológicos están en una LEO, que tiene una altitud entre la superficie de la Tierra y 2.000 kilómetros, junto con un período orbital de unos 84 a 127 minutos). El Bloque 1 tiene como objetivo elevar una carga útil de 70 toneladas métricas a LEO, y esto se incrementará con el debut del Bloque 1B. El bloque 2 reemplazará los impulsores derivados del transbordador con impulsores avanzados y se planea que tenga una capacidad LEO de más de 130 toneladas métricas.

    LA NAVE ORION PARA PERSONAL UNIDA AL SLS.

    El nombre Orión procede de la mitología griega. Se dice que es parte del término “ora” cuyo significado es protector. Esto en honor al mítico gigante griego que velaba por la protección del pueblo de Grecia. Orión era el hijo de Poseidón. El diseño, producción y pruebas de la nave surgieron en 2011 como parte del Proyecto Constelación, durante el mandato de la administración de George W. Bush que buscaba llevar nuevamente al hombre a la Luna y que se suspendió por falta de presupuesto con la llegada al gobierno de Barack Obama. No obstante, la NASA continuó el desarrollo de la cápsula.

    Aunque inicialmente se pretendió crear una nave para  seis personas en sus misiones, el número se redujo finalmente a cuatro astronautas, y cedió la construcción de uno de sus dos módulos principales a la ESA.

    STARSHIP DE LA COMPAÑÍA SPACE X.

    Starship, también conocida como BFR o Starship/ Super Heavy, será la nave espacial que revolucionará el futuro de la exploración espacial tanto por su autonomía como por la capacidad de carga que tendrá. El diseño de la nave llevado a cabo por la compañía privada Space X, está siendo creado para ser una nave espacial de transporte de carga y pasajeros de larga duración. Este nave estará compuesta por dos etapas, una primera etapa (cohete Super Heavy) que hará de plataforma de lanzamiento reutilizable siguiendo el mismo principio de los cohetes de lanzamiento Falcon 9, también de Space X, y la segunda etapa que será el cohete donde volarán los futuro astronautas de la Starship. ​

    COMPARACIÓN DE LOS DOS COHETES

     El Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS) de la NASA es muy caro, no es reutilizable y puede ser eclipsado por la nave estelar SpaceX o por algo que otros empresarios espaciales están tramando. Si te estás moviendo hacia una nueva era y quieres traer más jugadores, ¿cuál es el valor de seguir con los contratistas y programas de patrimonio que consumen 40 mil millones de dólares y todavía están a dos años de distancia de volar?

    Esos son grandes puntos, pero el SLS y el Orion son los únicos vehículos que pueden llevar a los humanos a la Luna en este punto de cualquier forma. No existe nada más que pueda hacer eso. Tenemos el SLS, Orión y el Módulo de Servicio Europeo casi listos para salir. Estamos muy cerca de estos proyectos que han estado en desarrollo durante mucho tiempo. Cuando miras la Puerta [lunar], nos dirigimos a Maxar, una empresa comercial. Ellos van a entregar la energía y el elemento de propulsión en órbita… ni siquiera vamos a tomar posesión de ello. Así que estamos transformando la forma de hacer las cosas, pero no podemos desechar la única capacidad que existe actualmente para llevar a los humanos a la vecindad de la Luna.


    Asumiendo que las afirmaciones de Boeing, NASA y SpaceX son ciertas (y no tenemos razones para asumir lo contrario):


    Reutilizar: La mayor diferencia es que la nave estelar será 100% reutilizable. SLS es un cohete de un solo tiro – después de lanzarlo – tienes que tirarlo y construir uno nuevo.


    -Diseño y desarrollo: Sobre el papel, el SLS debería haber sido un diseño fácil. Utiliza los mismos impulsores de cohetes sólidos que el transbordador (aunque con otra sección de combustible extra) y los motores principales de los cohetes para los primeros lanzamientos son, literalmente, motores de 15 años de antigüedad que sobraron del Orbitador del Transbordador. La nave estelar tiene un diseño de hoja limpia, cada parte es nueva.


    Primera etapa: SLS y StarShip tienen cada uno un vehículo de lanzamiento de clase superpesada como su etapa inferior. SLS tiene 4 motores principales y 2 cohetes propulsores sólidos, ambos esencialmente idénticos a los usados para el transbordador espacial. La etapa inferior de la nave estelar tendrá entre 30 y 40 motores «Raptor».


    Etapa(s) superior(es): StarShip tiene una sola nave espacial de etapa superior con seis motores Raptor que pueden ser equipados para pasajeros, carga, misiones de reabastecimiento o una mezcla de esas cosas. La SLS puede tener una variedad de diferentes etapas superiores dependiendo de la misión.


    Carga a LEO: SLS lanzará unas 95 toneladas a la órbita baja de la Tierra – La nave estelar debería alcanzar las 156 toneladas.


    Carga a la Luna: SLS puede lanzar 28 o tal vez 43 toneladas a la Luna, pero como la nave puede ser reabastecida en órbita, puede llevar 156 toneladas a la Luna, a Marte, a casi cualquier lugar del Sistema Solar.


    En la órbita de reabastecimiento de combustible: StarShip podrá repostar mientras esté en órbita usando una variante de camión cisterna de combustible del mismo diseño básico. Esto permite que una nave reabastecida vaya a Marte o a la Luna… y al regresar de Marte, puede ser reabastecida de nuevo para regresar a la Tierra en una sola pieza. 

    Costo: El costo del SLS es de 875 millones de dólares por lanzamiento. El costo de construir una nave estelar se estima en 100 millones de dólares... pero probablemente no sea una cifra exacta. SpaceX afirma que la nave estelar puede probablemente ser lanzada a la órbita por 2 millones de dólares, divididos en un 50/50 entre el costo del combustible y los costos de las operaciones en tierra.

    -Coste por kg a la órbita: SLS cuesta 31.000 dólares por kilogramo a la Luna contra tal vez StarShip a 200 dólares por kilogramo hasta 2.000 dólares por kilogramo si se requieren dos viajes de reabastecimiento de combustible (por ejemplo para ir a Marte).

    Tamaño de la carga: La nave estelar tiene una bahía de carga útil de 9 metros de diámetro. Todo tiene que ser llevado dentro de un carenado – no está claro cuál podría ser el tamaño máximo del carenado.

    Combustible: El SLS utiliza impulsores de cohetes sólidos (como el Transbordador Espacial) y utiliza hidrógeno como combustible. La nave estelar usa metano.

    Vuelo tripulado: SLS necesita una cápsula llamada «Orión» – pero para aterrizar en la Luna, necesita un módulo de aterrizaje separado. StarShip lleva a la tripulación adentro – todo el aparato aterriza en la Luna… o en Marte… o en la Tierra. ¡No podría ser más fácil!

    Tripulación máxima: SLS lanzará la cápsula de la tripulación de Orión con hasta 6 tripulantes a bordo. La nave estelar puede llevar quizás 400 personas a la órbita terrestre baja o 100 a la Luna o Marte.

    Escalas de tiempo: Se supone que SLS se lanzará a la órbita terrestre baja en noviembre de 2021. Sin embargo, se ha perdido varios programas de lanzamiento anteriores por cuestión de *años*… así que no mucha gente apostaría por un lanzamiento en 2021. La nave estelar es una incógnita aún mayor. Elon Musk dice que la versión de carga será lanzada a Marte en 2022 y que la misión tripulada a Marte será en 2024. Para ello, tendrán que tener StarShip volando en cuestión de meses y haciendo vuelos orbitales a finales de 2020. El reabastecimiento en vuelo tiene que estar en funcionamiento a finales de 2021. Nadie cree en esas fechas, pero poner una nave en órbita antes del SLS parece plausible.

    Producción en masa: El SLS se construirá en pequeño número según sea necesario – cada uno es un proyecto separado. SpaceX está aumentando la producción de dos naves estelares por semana con motores de cohetes que se imprimen en 3D a un ritmo de una por DÍA. Si se calculan los números, la nave estelar podría transportar un millón de personas y un millón de toneladas de carga a Marte en 30 años.