Los cohetes que volvían a casa
Durante el lanzamiento de la nave de carga Dragon SpX-3 del pasado 18 de abril, la empresa SpaceX intentó la recuperación de la primera etapa del Falcon 9. El cohete usó en la fase de descenso final el motor Merlin 1D central para frenar su descenso sobre el océano Atlántico y justo antes del contacto con el agua desplegó las cuatro patas del tren de aterrizaje. Unos días después del lanzamiento SpaceX comunicó que la crítica maniobra había sido un éxito y que la etapa amerizó como estaba previsto. Sin embargo, el fuerte oleaje dañó el fuselaje del cohete -supongo que es un eufemismo para decir que lo despedazó- y los barcos enviados a la zona no pudieron recuperarlo. El caso es que ayer Elon Musk, CEO de SpaceX, publicó en Twitter -red social que, dicho sea de paso, se ha convertido en el principal canal de comunicación de la compañía- dos imágenes correspondientes al momento del amerizaje. Y aquí las tienen ustedes:
No se ve gran cosa la verdad, pero son imágenes históricas. En la primera fotografía se aprecian claramente las patas de la primera fase extendidas y el océano bajo las mismas. En la segunda se puede apreciar el vapor debido al contacto del escape del motor con el agua. Hay un vídeo con la secuencia completa, pero, incluso después de procesado, la verdad es que no se ve demasiado:
Esta maniobra ha sido un ensayo de cara al futuro, cuando las primeras etapas de los Falcon regresen rutinariamente a una plataforma situada cerca de la rampa de lanzamiento. Y si alguien se pregunta cómo será semejante espectáculo, no tenemos más que ver el siguiente vídeo, correspondiente a la primera prueba del Falcon 9R Dev 2 -también conocido como ‘Grasshopper 2′, una versión de prueba del Falcon 9R- descendiendo de forma automática desde los 250 metros de altura en el polígono de pruebas que SpaceX tiene en Texas:
Por ahora SpaceX no ha logrado recuperar intacto un cohete Falcon 9 operativo, pero ciertamente pocos dudan de que lo logrará pronto. Otra cosa muy distinta es que sea rentable. Eso sí, cuando lo haga no será la primera vez que algo así tiene lugar. No en vano, a lo largo de tres décadas la NASA recuperó de forma rutinaria los motores de combustible sólido (SRB) del transbordador espacial. Además, los cohetes de combustible sólido EAP del Ariane 5 también fueron diseñados para ser reutilizados como los SRB delshuttle, aunque, con la excepción de un par de pruebas en las que se han recuperado EAPs usando paracaídas para estudiar su funcionamiento, en la actualidad estos aceleradores son desechados sin más miramientos durante los lanzamientos. En cualquier caso, las diferencias son obvias. Los SRB descendían usando paracaídas convencionales y eran recuperados en el océano mediante barcos, mientras que SpaceX quiere lograr algo que nunca se ha intentado: maniobrar y hacer aterrizar un lanzador orbital operativo (prototipos han existido varios, como el DC-X) de forma segura para garantizar su posterior reutilización.
Espectacular vídeo del lanzamiento de la misión STS-134 donde se ve cómo se recuperaban los SRB tras el despegue:
Ahora bien, el Falcon 9R no es el primer cohete de combustible líquido dotado de un tren de aterrizaje para ser reutilizado. Ese mérito le corresponde a la primera etapa (Blok A) del cohete gigante soviético Energía, que básicamente estaba formada a su vez por cuatro primeras etapas de un cohete Zenit (11K77). Los cuatro aceleradores, a base de queroseno y oxígeno líquido como el Falcon 9, debían separarse de la segunda etapa del Energía (Blok Ts) a una altitud de 52 kilómetros mientras viajaban a una velocidad de 6550 km/h. Tras describir una trayectoria parabólica con un apogeo de 82 kilómetros, los cuatro cohetes desplegarían unos paracaídas de frenado a 50 kilómetros de altura.
Una vez estabilizado el descenso, se abrirían cuatro paracaídas principales a 3 kilómetros de altura, poco después del despliegue de un tren de aterrizaje formado por cuatro patas. Unos motores de combustible sólido se encenderían a pocos metros del suelo para suavizar el aterrizaje en las regiones más orientales de la URSS. El tren de aterrizaje y los cohetes de frenado estarían protegidos durante el despegue en unos contenedores especiales que daban a la primera etapa del Energía un curioso aspecto ‘bulboso’.
Efectivamente, el Energía fue el primer sistema de lanzamiento diseñado desde un principio -y no como una propuesta técnica posterior- para ser parcialmente reutilizable mediante un tren de aterrizaje. Lamentablemente, durante los dos y únicos lanzamientos de este enorme vector no se instaló el sistema de aterrizaje para no complicar en exceso unas misiones que de por sí eran bastante complejas. No sería la primera ni la última vez que se pensó en recuperar un cohete con paracaídas, pero la inclusión del sistema de aterrizaje sí que supuso una auténtica novedad.
Pero los planes para la reutilización del Energía no se detenían ahí. Evidentemente, recuperar los cohetes de la primera etapa del Energía a miles de kilómetros de Baikonur no resultaba demasiado rentable, así que se estudió la posibilidad de dotar de alas plegable a los cuatro cohetes Blok A. De esta forma podrían regresar volando hasta Baikonur o a algún otra pista de aterrizaje alternativa. Además de las alas, los aceleradores estarían dotados de un reactor situado en el morro que les otorgaría la autonomía necesaria para volver a casa. Estos curiosos ‘Zenits alados’ habrían sido usados en las exóticas variantes reutilizables del Energía, bautizadas como ‘Energía 2′ o ‘Uragán’, suponiendo que semejantes cohetes se hubiesen aprobado, claro.
La caída de la URSS trajo consigo la cancelación del sistema Energía-Burán, pero la idea de recuperar cohetes usando alas no fue olvidada. A finales de los años 90 la empresa NPO Mólniya -encargada de la construcción del orbitador Burán- creó el proyecto Baikal para recuperar los aceleradores de la primera etapa del cohete Angará de la compañía Khrúnichev. Mucho más pequeños que los Blok A del Energía -18 toneladas en seco frente a más de 60 toneladas-, los Baikal usarían un motor RD-191M en vez del potentísimo RD-170. No obstante, regresarían a tierra usando alas y un reactor situado en el morro de forma similar a los Blok A avanzados. Evidentemente, el sistema Baikal-Angará nunca entró en servicio -de hecho, el propio Angará apenas ha logrado sobrevivir a duras penas-, pero Rusia -o mejor dicho, sus militares- siguen empeñados en desarrollar el cohete alado reutilizable MRKN.
La obsesión ruso-soviética de usar alas en sus propuestas de cohetes reutilizables contrasta con la decisión de SpaceX de emplear el sistema de propulsión para recuperar los cohetes Falcon 9. Durante el lanzamiento las alas constituyen un peso muerto, sí, pero a cambio el Falcon 9R debe llevar más combustible del necesario para lograr regresar a su base. Evidentemente, Musk y sus chicos disponen en la actualidad de ordenadores y algoritmos que no existían en los años 80, por lo que es de suponer que la opción elegida por SpaceX es la más eficiente. Pero no me van a negar que sería espectacular ver un Falcon 9 con alas aterrizando en el Centro Kennedy después de una misión.
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