Así están intentando capturar cohetes en el aire con helicópteros

El día 2 de mayo de 2022 la empresa Rocket Lab realizó su primer intento de captura de una primera etapa del cohete Electrón en el aire.

 

El lanzamiento de la 26ª misión del Electrón, puso en órbita 34 satélites de pequeño tamaño, aunque la carga principal eran tres satélites experimentales de la empresa estadounidense E-Space, de unos 50 kg cada uno.

Esta empresa, quiere desplegar una mega constelación de comunicaciones formada por hasta cien mil microsatélites. Entre el resto de cargas útiles destacan 24 picosatélites de la constelación SpaceBEE, un satélite acoplado a la etapa superior del Electrón destinado a probar la tecnología de paneles solares hinchables. Con esta misión, Rocket Lab ya ha puesto en órbita 146 satélites.

Pero la protagonista de la misión era la primera etapa, que debía ser recuperada en el aire mediante un helicóptero mientras descendía en paracaídas. La etapa se separó dos minutos y medio tras el despegue y comenzó su descenso balístico.

Durante esta fase adquirió una velocidad máxima de 8300 km/h, llegando a alcanzar temperaturas máximas de 2400 ºC en algunas zonas. A 13 kilómetros de altitud la etapa desplegó el paracaídas piloto y a 6 kilómetros le tocó el turno al paracaídas principal, que frenó el descenso hasta los 36 km/h unos 8 minutos y 12 segundos tras el despegue.

Un helicóptero Sikorsky S-92 esperaba la etapa a 280 kilómetros de la costa de Nueva Zelanda. El piloto logró agarrar la cúpula del paracaídas mediante un gancho a unos 2 kilómetros de altitud. El objetivo era depositar la etapa sobre la plataforma del catamarán Seaworker de Rocket Lab, que se hallaba en la zona.

Lamentablemente, el piloto decidió soltar la etapa al no estar satisfecho por la dinámica de vuelo y esta cayó al océano, donde fue recuperada por el Seaworker.

Este ha sido el cuarto vuelo de la versión reutilizable del Electrón, que incorpora el sistema de control a base de gas, el paracaídas y un escudo térmico.

Aunque Rocket Lab ha declarado que puede reutilizar las etapas tras caer en el mar, evidentemente el agua salada no es el ambiente ideal para los motores y otros sistemas de la etapa, de ahí el interés en recuperarla en el aire.

La primera etapa del Electrón no emplea rejillas aerodinámicas para controlar su trayectoria ni dispone de tren de aterrizaje, sino que usa propulsores de gas y un paracaídas para el descenso. Esta técnica es más sencilla y barata de implementar en un micro lanzador como el Electrón, aunque la pega es que resulta necesario reforzar la estructura para que soporte las cargas del paracaídas. El Electrón pierde el 7,5 % de su capacidad de carga en órbita baja por la masa del sistema de recuperación.

Electrón es un micro lanzador de 18 metros de longitud y 1,2 metros de diámetro construido con materiales compuestos. Puede situar 200 kg en una órbita baja de 500 kilómetros de altura y 45º de inclinación o 150 kg en una órbita polar heliosíncrona (SSO) de 500 kilómetros de altura usando la etapa superior con el motor Curie.

Su masa al lanzamiento es de unas 13 toneladas y quema queroseno (RP-1) y oxígeno líquido (kerolox) en las dos primeras etapas. La primera etapa tiene 12,8 metros de longitud y funciona durante 2,5 minutos gracias a sus nueve motores Rutherford, que generan un empuje total de 162 a 192 kN y un impulso específico (Isp) de 311 segundos.

La segunda etapa tiene una longitud de 1,6 metros y usa un solo motor Rutherford Vacuum adaptado al vacío con un empuje de 25 kN y 343 segundos de Isp. Los motores Rutherford se caracterizan por emplear turbobombas eléctricas alimentadas por baterías de ion litio.

Rocket Lab ha empleado materiales compuestos y técnicas de impresión 3D para abaratar el coste de la construcción del vector. El motor Rutherford es el único en servicio que tiene todas sus partes principales fabricadas mediante impresión 3D (Rocket Lab afirma que la impresión de un motor tarda unas 24 horas).

La tercera etapa utiliza un motor Curie, dotado de un empuje de 120 newtons, y es capaz de encenderse en múltiples ocasiones. La cofia del Electrón tiene 2,5 metros de longitud y 1,2 metros de diámetro, con una masa de 44 kg.

A pesar de que todavía no ha podido completar la recuperación de una etapa en el aire, sin duda esta misión ha sido un gran paso adelante para la empresa. Ahora Rocket Lab tiene ante sí el reto de demostrar que la reutilización es rentable.

Elaboración propia

 

Doctor Fisión

Doctor Fision

Divulgador científico especialista en física y astrofísica, y apasionado de la ciencia en general. Autor del bestseller "El Universo Explicado" y de "La Nueva Carrera Espacial". Tiene más de 3 millones de seguidores en redes sociales.

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