Las naves tripuladas norteamericanas del programa CCP

Tras la retirada del transbordador norteamericano y el azote de la crisis económica mundial, el panorama de misiones espaciales tripuladas está un poco apagado. No obstante, en Estados Unidos las distintas empresas que compiten por desarrollar la próxima nave espacial tripulada norteamericana siguen adelante con sus planes. El próximo verano la NASA debe otorgar una nueva inyección de dinero público de entre 300 y 500 millones de dólares dentro de la iniciativa CCiCap (Commercial Crew Integrated Capability) que se sumará a lo ya invertido en el programa CCDev. Tanto el CCiCap como el CCDev forman parte del programa CCP (Commercial Crew Program), un proyecto que vio cómo se reducía su presupuesto este año por el Congreso de los EEUU.

Modelo de la CST-100 de Boeing sobre un Atlas V (Aviaton Week).

El problema es que no todas las empresas participantes recibirán esta ansiada inyección de dinero. Actualmente, los candidatos son Boeing y su nave CST-100, SpaceX y la versión tripulada de la Dragon, el transbordador Dream Chaser de Sierra Nevada y la cápsula SV de Blue Origin. De estas propuestas, los rumores apuntan a que sólo una o dos pasarán a ser financiadas por el CCiCap, algo que se veía venir. Todo el mundo apuesta por SpaceX, una empresa que ya ha desarrollado un cohete propio potente (Falcon 9) y la nave de carga Dragon (aunque aún debe demostrar que es capaz de acoplar esta nave a la ISS de forma rutinaria). Por lo tanto, es normal que los otros candidatos estén nerviosos y apuren estos meses para demostrar avances -milestones- en sus respectivos proyectos si quieren recibir más dinero.

Lanzadera Dream Chaser (Sierra Nevada).

CST-100 (Boeing).

Boeing es después de SpaceX la empresa con más probabilidades de desarrollar una nave tripulada. Pero no se duerme en los laureles y recientemente llevó a cabo con éxito una prueba del sistema de paracaídas de la CST-100. Eso sí, Boeing se ha apresurado a curarse en salud y ha comunicado que, incluso en el caso de resultar agraciada por el CCiCap, ve muy difícil tener lista la nave para 2015. 500 millones de dólares no son suficientes para un programa tan complejo, así que habría que esperar a 2016 (la fecha límite impuesta por la NASA es 2017, por eso todas las empresas insisten en que tendrán listas sus naves antes de ese año). En todo caso, el diseño final de la cápsula no se concretará hasta 2014.

Prueba del sistema de paracaídas de la CST-100 (Boeing).

Vídeo de la prueba:

Por su parte, Blue Origin ha demostrado que no es el patito feo del grupo y, contra todo pronóstico, se ha hecho un hueco entre los candidatos aventajados, superando al Dream Chaser en opinión de muchos expertos. La cápsula SV con forma de cuerpo sustentador realizó hace poco una validación de su diseño en un túnel de viento, una magnífica oportunidad para ver algún detalle adicional de esta nave, hasta ahora la más misteriosa -otros dirían difusa- de todas las propuestas del CCP. Hemos podido comprobar que el diseño del vehículo sigue las líneas de un cuerpo sustentador con superficies aerodinámicas de control en la parte trasera, presentando una forma idéntica a la del cancelado proyecto ruso Kliper.

Pruebas del SV de Blue Origin en el túnel de viento (Blue Origin).

Este agosto sabremos cuáles son los candidatos finales a ser la próxima nave tripulada de los EEUU, a los que habrá que sumar la nave Orión-MPCV, desarrollada por Lockheed-Martin para la NASA y que debe despegar a bordo del futuro cohete SLS. Pero tal y como están las cosas, todo indica que sólo puede quedar uno.

Regreso de la Soyuz TMA-22 (Expedición 30)

Hoy viernes día 27 de abril a las 11:45 UTC ha aterrizado en Kazajistán la cápsula (SA) de la Soyuz TMA-22 (11F732A17 nº 232, o 28S según la terminología de la NASA) con Anton Shkaplerov (Roscosmos), Anatoli Ivanishin (Roscosmos) y Dan Burbank (NASA). Ésta ha sido la última misión de una nave de la serie Soyuz TMA, ya que han sido sustituidas por las Soyuz digitales de la Serie 700 (TMA-M). La Soyuz TMA-22 despegó desde Baikonur el 14 de noviembre de 2011.

Separación de la Soyuz TMA-22 de la ISS (NASA).

La tripulación de la Soyuz TMA-22 ya está en casa (NASA).

Al separarse la Soyuz TMA-22 de la ISS ha dado comienzo la Expedición 31 con Oleg Kononenko, André Kuipers y Don Pettit, los cuales llegaron a bordo de la Soyuz TMA-03M. El próximo mes de mayo será lanzada la Soyuz TMA-04M con Joseph Acaba, Gennady Padalka y Seguéi Revin, que se sumarán a la Expedición 31.

De izqda. a dcha.: Burbank, Shkaplerov e Ivanishin (Roscosmos).

Emblema de la Soyuz TMA-22 (Roscosmos).

Emblema de la Expedición 30 (NASA).

Eventos del descenso de la Soyuz TMA-22:

08:18 UTC: separación de la Soyuz TMA-22 de la ISS a 402,5 km de altura.
10:49 UTC: encendido del motor KDU (KTDU-80) de la Soyuz a 395,4 km de altura y 7,3 km/s.
10:53 UTC: apagado del motor.
11:17 UTC: separación de los tres módulos de la Soyuz: módulo orbital (BO), cápsula (SA) y módulo de propulsión (PAO).
11:21 UTC: inicio de la fase de reentrada atmosférica a 102 km de altura y 7,6 km/s.
11:23 UTC: inicio de la reentrada guiada mediante los propulsores de peróxido de hidrógeno del SA a 82 km de altura.
11:28 UTC: máxima aceleración a 34 km de altura (4,36 G).
11:30 UTC: despliegue del paracaídas piloto a 10,7 km de altura.
11:45 UTC: aterrizaje tras el encendido de los cohetes de frenado de combustible sólido DMP.

Fases del descenso de la Soyuz TMA-22 (TsUP).

Vehículos de rescate asociados con el regreso de la nave (NASA).

Animación de la reentrada del SA (TsUP).

Zona de aterrizaje (NASA).

Yest posadka!, la nave ha aterrizado (NASA).

La Soyuz TMA-22 en casa (NASA).

Aquí puedes leer un relato más detallado sobre la reentrada de una Soyuz.

Lanzamiento PSLV-XL (C19)

La agencia espacial india (ISRO) lanzó el 26 de abril a las 00:17 UTC un cohete PSLV-XL (vuelo C19) desde el Complejo de Lanzamiento FLP (First Launch Pad) del Centro Espacial Satish Dawan (SHAR) en la isla de Shriarikota. La carga era el satélite RISAT 1. Es el 21º lanzamiento de un cohete PSLV y el tercero de la versión PSLV-XL.

RISAT 1

El RISAT 1 (Radar Imaging Satellite 1) es un satélite de observación de la Tierra mediante radar de la agencia espacial india ISRO. Tiene una masa de 1858 kg y estará situado en una órbita heliosíncrona de 536 km de altura, con una inclinación de 97,55º. Su vida útil se estima en cinco años. Utiliza un radar de apertura sintética en banda C (5,35 GHz) que le permite obtener imágenes bajo cualquier condición meteorológica y de iluminación.

Satélite RISAT 1 (ISRO).

PSLV

El PSLV (Polar Satellite Launch Vehicle) es un cohete de cuatro etapas que combina de forma alterna fases de combustible sólido y líquido, además de aceleradores de combustible sólido (PS0M) en la primera etapa. Tiene una longitud de 44,4 metros y una masa de 230 toneladas al lanzamiento. La versión PSLV-XL tiene capacidad para colocar 3800 kg en órbita baja (LEO) y unos 1500 kg en órbita de transferencia geoestacionaria (GTO).

Características del PSLV-C19 (ISRO).

La primera fase (PS-1 ó S-138), de 20,34 x 2,8 m, es uno de los cohetes de combustible sólido más potentes del mundo, con un empuje de 4703 kN y 269 segundos de impulso específico. Su ignición dura 107 segundos. El combustible consiste en 138 toneladas de polibutadieno (HTPB) y el fuselaje está fabricado en acero. El control de guiñada y cabeceo se consigue mediante un ingenioso sistema de inyección de una solución acuosa de perclorato de estroncio en la tobera. El líquido se almacena en contenedores cilíndricos a la base de la primera etapa que tienen apariencia de ser pequeños cohetes de combustible sólido. Este sistema de control se denomina SITVC (Secondary Injection Thrust Vector Control System).

 

Segemento de combustible sólido de la primera etapa (ISRO).

Colocación del segmento de la primera etapa en la MLP (ISRO).

El PSLV incorpora seis cohetes de combustible sólido PS0M (S-9). Estos cohetes aceleradores tienen unas dimensiones de 11,3 x 1 m y un empuje de 635 kN cada uno, con 9 toneladas de HTPB de combustible. En las misiones con los cohetes PSOM, cuatro de ellos se encienden durante el lanzamiento y los dos restantes 25 segundos después. Funcionan durante 50 segundos. El PSLV-XL usa sin embargo seis aceleradores PS0M-XL (S-12) de mayor potencia.

PS0M-XL de la misión C-19 (ISRO).

La segunda etapa (PS2 / L-40) es de combustible líquido (41 toneladas de tetróxido de nitrógeno y UDMH) y emplea un motor Vikas de 804 kN de empuje que funciona durante 151 segundos. Este motor tiene una curiosa historia a sus espaldas, pues se trata en realidad del motor europeo Viking 4 empleado en el Ariane 4 y fabricado en la India bajo licencia. Las dimensiones de esta etapa son de 12,8 x 2,8 metros.

Segunda etapa del PSLV (ISRO).

La tercera etapa (PS3 / S-7) emplea 7 toneladas de HTPB y tiene un empuje de 244 kN. Su chasis es de fibra epoxi con Kevlar y la tobera puede moverse ±2° para el control en guiñada y cabeceo. Funciona durante 116 segundos y sus dimensiones son de 3,6 x 2,0 metros. Para el control de giro se usa el sistema de control a reacción (RCS) de la cuarta etapa.

La cuarta etapa (PS4 / L-2.5) es de combustible líquido (2,5 t de varios óxidos de nitrógeno y MMH) y tiene dos motores de 7,4 kN cada uno. Cada tobera puede moverse ±3°. El sistema de navegación inercial del cohete se encuentra en la cuarta etapa. La cofia tiene un diámetro de 3,2 metros.

Tercera y cuarta etapas (ISRO).

Cuarta etapa (ISRO).

Características técnicas del PSLV (ISRO).

El centro espacial de Satish Dhawan (SHAR) tiene dos rampas de lanzamiento para el PSLV denominadas no muy ingeniosamente como First Launch Pad (FLP) y Second Launch Pad (SLP). El PSLV se integra en vertical en el VAB (Vehicle Assembly Building) y luego se transporta sobre la plataforma móvil MLP (Mobile Launch Pedestal) a la rampa, a un kilómetro del VAB, aproximadamente. El MLP se mueve a una velocidad de 7 metros por minuto. Una vez en la rampa se conecta a la torre umbilical fija UT (Umbilical Tower). El PSLV se puede lanzar con un azimut de 102º para lanzamientos a una órbita de transferencia geoestacionaria (GTO) o de 140º para lanzamientos a órbitas polares. Puesto que el azimut de la rampa es de 135º, es necesaria una maniobra de giro tras el despegue.

RISAT 1 (ISRO).

El cohete en la rampa (ISRO).

Lanzamiento (ISRO).

El lugar de alunizaje del Apolo 16 visto por la LRO (otra vez)

Aunque hace dos años pudimos ver la zona de aterrizaje del Apolo 16 vista desde la sonda Lunar Reconnaissance Orbiter (LRO), ahora la NASA ha publicado nuevas imágenes con aún mayor resolución. Vean, vean:

La etapa de descenso del Apolo 16 con el rover a la derecha (LRV)(NASA).

¿Y qué es lo que estamos viendo exactamente? Pues la etapa de descenso del módulo lunar Orión y las huellas que dejaron en 1972 el rover y los dos astronautas de la misión, Charlie Duke y John Young. Si estuviéramos en la superficie lunar, se vería tal que así:

La etapa de descenso del LM Orión después del despegue de la etapa de ascenso (NASA).

Efectivamente, la etapa de descenso fue filmada por la cámara del rover una vez que los dos astronautas despegaron a bordo de la etapa de ascenso, así que podemos comparar directamente ambas imágenes. La LRO también ha captado otros objetos dejados en la superficie por los astronautas, como es el caso de los instrumentos científicos del ALSEP (Apollo Lunar Surface Experiment Package). Pero lo que a mí me gustaría ver es la fotografía familiar que Charlie Duke dejó en la superficie -demasiado pequeña para aparecer en estas imágenes-, aunque mucho me temo que ya habrá desaparecido por culpa de la luz solar.

La zona de alunizaje con el ALSEP (NASA).

La fotografía familiar que Charlie Duke dejó en la Luna (NASA).

Y es que estos días se cumplen cuatro décadas de esta histórica misión. Para celebrarlo, el equipo de la LRO ha hecho un vídeo comparando las imágenes de la sonda con las tomadas por la tripulación hace cuarenta años:

El módulo lunar Orión del Apolo 16 y el rover en la superficie lunar en abril de 1972 (NASA).

Planetary Resources: minería comercial de asteroides

Aprovechar los recursos de los asteroides es una idea casi tan vieja como la del vuelo espacial, pero fuera del ámbito de la ciencia ficción nunca ha gozado de mucha credibilidad, principalmente debido a su complejidad y alto coste. Hasta ahora, porque esta semana hemos asistido a la insólita creación de Planetary Resources, una empresa cuyo ambicioso objetivo es aprovechar los recursos naturales de los asteroides cercanos a la Tierra (NEAs).

Capturando asteroides cercanos en un futuro no muy lejano (Planetary Resources).

La presentación en sociedad de Planetary Resources ha causado un gran revuelo mediático y, como suele suceder en estos casos, todavía es muy pronto para saber si se trata de una iniciativa viable o de simple humo para atraer el dinero de inversores atrevidos. De entrada, la propuesta es bastante seria. Nada de astronautas mineros explorando asteroides a golpe de armas nucleares en plan Armaggedon. No, Planetary Resources pretende desarrollar un sistema flexible de prospección de asteroides en varias fases. La primera etapa consistiría en un pequeño telescopio en órbita baja (LEO) dedicado a descubrir asteroides cercanos a la Tierra. Recordemos que solamente hemos descubierto una fracción de los millones de NEAs mayores de 10 metros de diámetro que existen en nuestro vecindario cósmico, así que si queremos aprovechar los recursos de estas rocas celestes, primero debemos descubrirlas.

El satélite encargado de la detección de NEAs se denomina Arkyd Series 100 y, como complemento a su misión principal, aparentemente será ofertado para tareas de observación de la Tierra, una medida que sin duda se ha introducido para intentar rentabilizar esta primera fase. Los detalles de este satélite no se han concretado, con la salvedad del dato referente a la resolución espacial, que alcanzará un segundo de arco.

Telescopio Arkyd 100 para descubrir asteroides (Planetary Resources).

La segunda fase estará protagonizada por las sondas de la serie Arkoyd Series 200 o Interceptor, que sobrevolarán algún asteroide próximo a la Tierra para analizar sus características de cerca y realizar una misión a lo Deep Impact con un interceptor para determinar los parámetros físicos del asteroide. Posteriormente, las sondas Arkoyd Series 300 Rendezvous Prospector se dedicarán a estudiar en detalle la composición de asteroides más lejanos para saber la proporción de elementos pesados de interés comercial que se encuentran en la superficie.

Arkoyd Series 200, una especie de Deep Impact (Planetary Resources).

Arkoyd Series 300 (Planetary Resources).

Por último, se elegiría algún asteroide adecuado para la extracción de agua y de determinados elementos que, aunque en la actualidad no escasean de manera alarmante, a largo plazo pueden agotarse, estrangulando el desarrollo económico de nuestra civilización. El proceso de minería es el más complejo y costoso -y el que mayores interrogantes presenta-, por lo que Planetary Resources ha anunciado que sólo se llevará a cabo cuando se hayan descubierto asteroides idóneos para tal fin. En cualquier caso, la empresa ofrece pocos detalles de las soluciones tecnológicas a emplear en esta fase crítica.

A muy largo plazo se minaría el asteroide (Planetary Resources).

Por cierto, el nombre Arkyd empleado en las naves de la empresa proviene de la empresa Arkyd Astronautics, fundada por Chris Lewicki, presidente e ingeniero principal de Planetary Resources. No es casualidad que Lewicki sea uno de los autores de un reciente estudio que analizaba la viabilidad de traer asteroides hasta la órbita terrestre con el fin de aprovechar sus recursos. Esta estrategia escalonada de Planetary Resources ha sido considerada por muchos expertos como viable y realista. Por contra, los críticos se han apresurado a señalar que por ahora la empresa se ha limitado a ofertar los servicios de un pequeño satélite de observación terrestre y que el concepto de minería de asteroides no es más que un simple adorno para atraer la atención.

En cualquier caso, ¿sería un negocio rentable? De acuerdo con los datos de la empresa, un asteroide de 50 metros de diámetro podría tener un valor de unos cien millones de dólares. En este caso, las sustancias más demandadas a corto plazo no serían los metales preciosos ni las tierras raras, sino el agua, que podría usarse para crear oxígeno e hidrógeno con el fin de permitir cierta autonomía de las naves tripuladas más allá de la órbita terrestre. Es decir, para sacarle todo el partido a su modelo de negocio, Planetary Resources deberá vender en el futuro sus datos a la NASA o a otra agencia con un programa tripulado de espacio profundo.

Asteroides (Planetary Resources).

Y luego están los problemas, digamos, "morales". Me explico. El objetivo primario del telescopio Arkyd 100 es realizar un censo de asteroides cercanos a la Tierra susceptibles de ser explorados en profundidad. ¿Se tratará de una base de datos pública o privada? Si se trata del último caso, estaríamos ante un cambio de paradigma muy importante dentro de la exploración del Sistema Solar. Uno de los pilares de la astronomía y otras ciencias parecidas es que los datos deben compartirse sin obstáculos de ningún tipo entre investigadores de todo el mundo una vez pasado un tiempo prudencial. Sí, ya sé que esto no siempre se cumple, pero por lo general, y salvo unas pocas excepciones, este principio ha funcionado sin demasiadas trabas durante décadas. Si Planetary Resources decide vender estos datos al mejor postor -o guardarlos- estaríamos ante una privatización de las ciencias planetarias que sin duda levantará numerosas críticas. Y si se descubre un asteroide que puede chocar con la Tierra, ¿avisará Planetary Resources de su existencia o se limitará a realizar una oferta para vender los datos a los gobiernos del mundo?

Más allá de cuestiones éticas, Planetary Resources tiene un largo camino por delante antes de que pueda demostrar la viabilidad de su propuesta. Por decirlo de otra manera, el powerpointismo de la iniciativa es de un nivel 8 sobre 10. Pero teniendo en cuenta el lamentable estado del programa espacial a nivel mundial, aunque lo único que logre esta iniciativa sea lanzar un telescopio para descubrir asteroides, al menos habrá valido la pena.

Vídeo promocional de Planetary Resources: