El futuro que nunca fue: una nave tripulada europea basada en el ATV

Ahora que ha despegado el quinto y último carguero no tripulado ATV ya podemos dar por finiquitada la posibilidad de crear una nave tripulada europea a partir de esta nave. El ATV ha sido el vehículo más caro, pesado y complejo diseñado por la agencia espacial europea (ESA), pero desgraciadamente no tendrá descendencia directa. La ESA ha estudiado desde finales de los 90 la posibilidad de crear una nave dotada de una cápsula para traer cargas útiles a la Tierra. Este vehículo se denominó ARV (Advanced Reentry Vehicle) y podría haber sido el paso previo para el desarrollo del CTV (Crew Transport Vehicle), es decir, una nave espacial tripulada totalmente europea.

El ARV se aproxima a la ISS (ESA).

El programa ARV nació formalmente en mayo de 2008 cuando se inició la Fase A del estudio de viabilidad del proyecto dirigido por la empresa Astrium (actualmente Airbus Defence and Space) para dotar de una cápsula al ATV (Automated Transfer Vehicle) de carga tradicional. El objetivo era poner en servicio esta nueva nave en 2015 y que en 2020 estuviese lista una versión tripulada a partir del mismo. Ciertamente, esta última opción nunca fue contemplada seriamente por el consejo de ministros de la ESA, pero el ARV ya era prácticamente una nave tripulada y sólo hubiesen sido necesarias algunas modificaciones para permitir que seres humanos pudieran viajar en su interior.

ATV de la ESA (ESA).

La lógica tras el concepto del ARV era sencilla: simplemente sustituimos el compartimento presurizado ICC (Integrated Cargo Carrier) del ATV por una cápsula y, ¡voilà!, ya tenemos un vehículo capaz de traer experimentos y otras cargas útiles desde la estación espacial internacional (ISS) a la tierra. El ARV pretendía llenar así el hueco que dejaba la retirada el transbordador espacial norteamericano en la capacidad de retornar carga desde la ISS (una capacidad que nunca se aprovechó totalmente, todo sea dicho). La cápsula usaría la tecnología desarrollada por la ESA para el experimento ARD (Atmospheric Reentry Demonstrator) lanzado en 1998.

Cápsula europea Viking (astronautix.com).

Algunas propuestas de vehículos tripulados de la ESA (ESA).

Cápsula europea ARD de 1998 (ESA).

Cápsula tripulada del CTV (Crew Transport Vehicle).

No era la primera vez ni mucho menos que se proponía una cápsula para ser lanzada con el Ariane 5. Ya en 1992 la empresa francesa Aérospatiale concibió la nave Viking como vehículo de rescate (CRV) para la ISS. Viking debía ser una cápsula de 18 toneladas con capacidad para 8 o 9 astronautas que estaría acoplada permanentemente a la estación. Este proyecto evolucionaría posteriormente para dar lugar al CTV (Crew Transfer Vehicle) de la ESA. CTV era nave tripulada basada en la tecnología del ATV que también podía servir de vehículo de emergencia para la estación espacial. El CTV no sería aprobado, pero en 1997 se llegaron a hacer pruebas de los paracaídas del sistema.

La cápsula del ARV desciende sobre el océano Atlántico cerca de Canarias (ESA).

El CTV se convirtió en una especie de Hermes 2.0, es decir, un programa tripulado apoyado casi exclusivamente por Francia contra la opinión del resto de países miembros de la ESA. No en vano, Francia es la única nación europea que históricamente ha tenido pretensiones serias de desarrollar un vehículo espacial tripulado. En 2004 apareció la propuesta CARV (Cargo Ascent and Return Vehicle), un ATV dotado de una cápsula no tripulada para devolver los resultados de los experimentos a la Tierra. Casi al mismo tiempo, en 2006 la ESA y la agencia espacial rusa Roscosmos exploraron la posibilidad de crear un vehículo espacial dotado de una cápsula rusa acoplada al módulo de servicio de un ATV.

Variante CARV del ATV con una cápsula (ESA).

A diferencia del CTV, el nuevo ARV surgió principalmente gracias a la iniciativa de la agencia espacial alemana DLR. De acuerdo con el diseño original de 2008, el ARV habría estado formado por una cápsula (RV, Reentry Vehicle, basada en el diseño de la cápsula Viking) y un módulo de servicio (SM, Service Module). La cápsula del ARV habría tenido un diámetro de 4,4 metros y tendría forma cónica con un ángulo de 20º. Su diseño permitía acoplarse tanto con el segmento ruso -de forma similar al ATV- como con el segmento norteamericano. En este último caso llevaría un sistema de acoplamiento IBDM. El ARV sería capaz de transportar 2500 kg de carga hasta la ISS y devolver a la Tierra unos 1500 kg. La cápsula descendería mediante tres paracaídas en el océano Atlántico, a poca distancia de las islas Canarias.

Cápsula del ARV (ESA).

Diseño original del ARV y los pasos previstos para su desarrollo (ESA).

Otra variante del diseño del ARV (ESA).

Posteriormente se cambió el diseño para introducir un módulo adicional entre la cápsula y el módulo de servicio denominado UCM (Unpressurized Cargo Module). El UCM habría servido para transportar elementos del exterior de la ISS (ORUs) o minisatélites de forma parecida al HTV japonés. La cápsula, ahora conocida como RM (Reentry Module) tendría un volumen interno de ocho metros cúbicos. La introducción del UCM redujo la capacidad de carga de la cápsula de 2500 kg a 2000 kg.

Diseño del ARV con el módulo UCM (ESA).

Una misión típica del ARV (ESA).

Uno de los últimos diseños del ARV (ESA).

De haber salido adelante, la versión tripulada habría tenido capacidad para cuatro astronautas y 300 kg de carga. Incluiría sistemas de soporte vital y una torre de escape o CES (Crew Escape System) para salvar a la tripulación en caso de accidente durante el despegue. Además hubiera sido necesario realizar ciertas modificaciones en el Ariane 5 para hacerlo compatible con vuelos tripulados (man rated). El objetivo principal de estas modificaciones habría sido reducir las vibraciones del lanzador, demasiado intensas para permitir misiones con astronautas.

Variante del ARV tripulado con un nuevo módulo de servicio (ESA).

Cápsula tripulada para el CTV (ESA).

Modelo de un ARV tripulado en un Ariane 5 (ESA).

A partir de 2010 la ESA decidió no continuar con los estudios del ARV, cancelando de facto el programa. A la nula voluntad política de los países europeos para dotarse de una nave espacial propia hubo que sumar el tradicional rechazo del Reino Unido a los programas tripulados y el poco entusiasmo de Francia hacia el ARV (en buena parte por ser un proyecto inicialmente alemán). El ARV siguió así el destino de otros proyectos anteriores menos ambiciosos que también estaban basados en el ATV. Uno de estos era PARES (Payload Retrieval System), una variante del ATV dotada de una pequeña cápsula reutilizable de 2,28 metros de largo capaz de traer a tierra 220 kg de carga útil. El diseño de la cápsula estaba basado en la VBK-Ráduga soviética empleada en algunos vuelos de las naves de carga Progress a la Mir, aunque las dimensiones de la cápsula europea eran mayores. El diseño del ATV-PARES podría haber servido de base para una pequeña miniestación espacial totalmente europea usando varios vehículos acoplados entre sí. Otras propuestas para usar el ATV como remolcador espacial o como ‘camión’ para llevar módulos de la ISS también fueron desechadas por la ESA sin contemplaciones.

Variante del ATV PARES con una cápsula de retorno de carga (ESA).

Una variante del ATV para llevar módulos logísticos a la ISS (NASA).

Un ATV modificado para servir de remolcador espacial (ESA).

La tecnología del ATV será empleada en el futuro para crear el módulo de servicio de la nave lunar Orión de la NASA, pero nada garantiza que la ESA participe en más de una o dos misiones de este vehículo. Dentro de unas décadas nadie se acordará del ARV o el CTV. Con la cancelación del programa ATV, Europa desperdicia así una tecnología que podría haber servido para desarrollar un sistema de lanzamiento tripulado, una de las eternas aspiraciones del viejo continente que deberá seguir esperando indefinidamente.

El ARV acoplado al segmento ruso de la ISS (ESA).

Vídeo de una versión tripulada del ARV: