Ante los veloces y disruptivos progresos en la ciencia y tecnología espacial, se prevé que la próxima generación de vehículos de lanzamiento espacial abarate -considerablemente- los costos de acceso al espacio, a través de la irrupción de nuevas tecnologías, materiales y cohetes reutilizables. Algunos de los principales avances que se están produciendo en la actualidad son los siguientes:
Como parte del New Space, empresas estadounidenses como SpaceX, Blue Origin, United Launch Alliance (ULA), Lockheed Martin, Northrop Grumman, entre otras, trabajan activamente en el desarrollo de la próxima generación de vehículos de lanzamiento espacial -cohetes reutilizables que pueden lanzarse en varias misiones-, a fin de hacer más accesible y asequible la exploración del espacio. Esto reducirá significativamente el precio de lanzar cargas útiles al espacio, ya que los costosos componentes de los cohetes estarán reutilizándose; el desarrollo de sistemas de propulsión avanzados, como la propulsión eléctrica y nuclear, hará que los viajes espaciales sean más eficientes y asequibles; el uso de nuevos materiales -más ligeros- como compuestos y aleaciones, reducirá el peso de los vehículos de lanzamiento, lo que se traducirá en un menor consumo de combustible y menores costos; la utilización de la tecnología de impresión 3D, en la fabricación de piezas de cohetes espaciales, reducirá el costo de producción y facilitará la fabricación de piezas personalizadas; el uso de la automatización en los procesos de fabricación y lanzamiento reducirá ampliamente la necesidad de mano de obra humana, lo que se traducirá en menores costos, así como también la tendencia al desarrollo de satélites más pequeños y eficientes, lo que permitirá reducir el tamaño y peso de la carga útil, traduciéndose en un costo más reducido del lanzamiento.
A la luz de estas consideraciones, y como parte de la creciente tendencia del New Space, realmente se espera que la próxima generación de lanzadores espaciales abarate considerablemente el acceso al espacio, facilitando a empresas, gobiernos, agencias y centros de investigación, la exploración y explotación del espacio ultraterrestre, además de un retorno de inversión mucho menor.
La próxima generación de lanzadores espaciales de países como Estados Unidos, Europa, China, India, Rusia, Nueva Zelanda y los Emiratos Árabes Unidos, se está desarrollando para mejorar su capacidad, seguridad y fiabilidad, tanto para misiones espaciales gubernamentales como comerciales. A continuación, un breve resumen sobre el estado actual de algunos de los proyectos actuales en sector público y privado.
Estados Unidos
La empresa SpaceX trabaja en el cohete Super Heavy y Starship, una nave espacial totalmente reutilizable, que está diseñada para transportar hasta 100 personas y cargas útiles a la órbita terrestre, la Luna, Marte y más allá. La Starship y sus motores Raptor, utilizan metano y oxígeno líquidos como propulsores. El New Glenn de Blue Origin y sus motores BE-4 (que utilizan oxígeno líquido y metano como propulsores), es un vehículo de lanzamiento reutilizable de carga pesada, diseñado para transportar grandes cargas útiles y misiones tripuladas a la órbita baja terrestre, la órbita geoestacionaria y más allá. La empresa United Launch Alliance (ULA) está desarrollando el cohete Vulcan Centaur -que sustituirá a los cohetes Atlas y Delta- diseñado para ser más rentable y fiable, con capacidad para lanzar misiones gubernamentales y comerciales, cuenta con motores propulsores BE-4 de Blue Origin. El OmegA, de Northrop Grumman, es un nuevo cohete de carga pesada que está diseñado para lanzar grandes cargas útiles a la órbita baja terrestre, órbita geoestacionaria y más allá. OmegA está propulsado por motores cohete sólidos de Northrop Grumman y el motor RL10C de Aerojet Rocketdyne.
Se espera que estos nuevos vehículos de lanzamiento espacial permitan un acceso más frecuente y asequible al espacio exterior, lo que podría acelerar la exploración espacial y abrir nuevas oportunidades para la investigación científica y las actividades comerciales en el espacio.
Por su parte, la NASA continúa desarrollando el Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS), que será el cohete más potente jamás construido. Está diseñado para transportar la nave espacial Orión y su tripulación a la Luna, Marte, entre otros destinos del espacio profundo. Las pruebas son la fase crucial del sistema.
Canadá no cuenta actualmente con un programa de vehículos de lanzamiento espacial, pero sí tiene una fuerte presencia en la industria espacial, en colaboración con la NASA y su programa espacial. Las empresas canadienses participan en el desarrollo y fabricación de componentes para satélites, robótica (Canadarm) para la exploración espacial y otras tecnologías relacionadas.
Europa
La Agencia Espacial Europea (ESA) está desarrollando actualmente -en colaboración con el Centro Nacional de Estudios Espaciales (CNES) y otras empresas aeroespaciales europeas- un vehículo de lanzamiento espacial de nueva generación, denominado Ariane 6, diseñado para sustituir al Ariane 5, que será un vehículo de lanzamiento versátil, más rentable y fiable, con capacidad para lanzar al espacio misiones con cargas útiles tanto gubernamentales como comerciales.
Airbus Defence and Space está desarrollando el cohete Adeline (ADvanced Expendable Launcher with INnovative engine Economy), diseñado para ser parcialmente reutilizable. La primera etapa será recuperable y reutilizable, mientras que la superior será desechable.
El vehículo de lanzamiento espacial -de próxima generación- del Reino Unido es el avión espacial Skylon, en desarrollo por Reaction Engines Limited. Está diseñado para despegar y aterrizar como un avión convencional y alcanzar la órbita utilizando sus propios motores cohete. Se espera que el Skylon pueda transportar una carga útil de hasta 15 toneladas hasta la órbita terrestre baja y reducir el coste del lanzamiento espacial en un margen significativo. Sin embargo, el desarrollo del avión espacial Skylon ha sido lento y actualmente no hay fecha fijada para su primer lanzamiento.
China
En su ambicioso programa espacial por convertirse en la primera potencia espacial en 2045, la Administración Nacional Espacial China (CNSA) desarrolla nuevas versiones del cohete Long March 5B, que se utilizará para lanzar los módulos de la estación espacial china y otras cargas pesadas. Está diseñado con mayor potencia y versatilidad que los anteriores. La Corporación de Ciencia y Tecnología Aeroespacial de China (CASC) desarrolla el cohete Long March 9, que será el más potente jamás construido. Está diseñado para poder transportar seres humanos a la Luna y Marte y lanzar grandes telescopios espaciales, entre otras misiones en el espacio profundo. Se prevé que la próxima generación de lanzadores espaciales chinos mejore enormemente las capacidades de la exploración espacial y la haga más accesible a una gama más amplia de misiones y clientes, gubernamentales y comerciales.
India
El vehículo de lanzamiento espacial de nueva generación de la India es el Geosynchronous Satellite Launch Vehicle (GSLV) Mark III (Vehículo de Lanzamiento de Satélites Geosíncronos Mark III, GSLV Mark III), -hoy LVM3- que está diseñado para lanzar satélites de comunicaciones más pesados y otras cargas útiles a la órbita geoestacionaria. El cohete tiene una capacidad de transporte de 4 toneladas a la órbita de transferencia geoestacionaria y de 8 toneladas a la órbita terrestre baja. El primer lanzamiento con éxito del GSLV Mark III tuvo lugar en 2017, y se ha utilizado para varios lanzamientos de satélites desde entonces. El nuevo programa espacial de la India abre el sector espacial del país a la participación activa del sector privado.
La rentabilidad de los lanzamientos de satélites de la India, junto con su creíble sistema de lanzamiento, le ofrecen gran competitividad y enormes oportunidades en el mercado de las operaciones de lanzamiento. La Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO, por sus siglas en inglés), recientemente llevó a cabo con éxito el lanzamiento de 36 satélites -con un peso de 5.805 kg- en órbita. Los satélites, pertenecientes a la empresa OneWeb (Reino Unido), se lanzaron utilizando el vehículo de lanzamiento LVM3, un vehículo de lanzamiento de elevación media de tres etapas desarrollado por ISRO. Con este lanzamiento, NewSpace India Limited (NSIL), brazo comercial de ISRO que tiene contrato con OneWeb, ha ejecutado el lanzamiento de los 72 satélites de OneWeb a la órbita baja terrestre.
Nueva Zelanda
El programa de vehículos de lanzamiento espacial de Nueva Zelanda lo encabeza la empresa Rocket Lab. Ha desarrollado un pequeño vehículo de lanzamiento llamado Electron, diseñado para transportar pequeños satélites a la órbita terrestre baja. El Electron ha tenido varios lanzamientos con éxito, y Rocket Lab está trabajando actualmente en un vehículo más grande llamado Neutron, que será capaz de transportar cargas útiles más grandes.
Emiratos Árabes Unidos
La Agencia Espacial de los Emiratos Árabes Unidos (EAU) están desarrollando, en colaboración con otros socios locales e internacionales, un vehículo de lanzamiento espacial denominado Emirates Launch Vehicle (ELV). El objetivo del programa ELV es establecer a los EAU como líder en la industria espacial y apoyar las ambiciones del país en la exploración espacial y la investigación científica. Se espera que el ELV realice su primer lanzamiento en 2024.
Rusia
Los cohetes rusos Angara fueron diseñados -por el Centro Estatal de Investigación y Producción Espacial Khrunichev- para sustituir a los antiguos Proton y Soyuz, el primer lanzamiento del Angara tuvo lugar en 2014, y desde entonces el cohete ha estado en fase de desarrollo y pruebas. Los Angara son modulares y disponen de una gama de cargas útiles que pueden lanzarse a diferentes órbitas. Debido a la nula inversión privada rusa en el sector espacial y a los altos costos ocasionados por la guerra, se prevé el rezago del programa espacial ruso.
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