Balance de la actividad espacial del 2022 (3° parte)

 -Balance de la actividad espacial del 2022- 

(3° parte)

Lanzamiento del Falcon 9 con la Crew Dragon-4 transportando a los astronautas de la NASA Kjell Lindgren, Bob Hines, y Jessica Watkins, y por la ESA (European Space Agency) a la astronauta Samantha Cristoforetti.

 (Foto crédito de: NASA/Kevin O’Connell y Chris Coleman)

Sin duda, lo destacado en este último año ha sido lo logrado por la empresa SpaceX de Elon Musk, la que durante el 2022, solo ha cosechado éxitos. Utilizando 60 Falcon 9 v1.2 block 5 y 1 Falcon Heavy, ha ocupado el 33% del total de lanzamientos mundiales y prácticamente el 73% de los vuelos exitosos de los Estados Unidos, con una frecuencia media de un lanzamiento cada seis días, de los cuales muy cerca de la mitad han estado destinados a su constelación de satélites de internet Starlink. Comenzando en 2019, su flota ya supera los 3.600 satélites activos. Como nos tiene acostumbrado hace años, SpaceX no deja de lograr romper récords propios y ajenos. Su cohete Falcon 9 (Halcón 9) (9 por el número de motores cohetes Merlín también desarrollados por SpaceX) prácticamente no ha dejado de crecer en el número de lanzamientos anuales, con la excepción de 2019 en los últimos años (con 18 lanzamientos en 2017, 21 en 2018, 13 en 2019, 26 en 2020, 31 en 2021 y sumando los ya mencionados 60 en 2022, año en el que también probó en vuelo su Falcon Heavy el 1° de noviembre). El 22/07/2022 a las 17:39:40 UTC, 10:39:40 a.m. PDT¹) hora local, el Falcon 169 (107 de esta versión) despegó desde el SLC-4-Este (Space Launch Complex 4-East) de la Base Vandenberg de la Fuerza Espacial estadounidense situada en el condado de Santa Bárbara (California) completando el 32° lanzamiento de este vector y superando su récord anual de misiones conseguidas en el 2021. En la misión se lanzó 46 satélites Starlink en órbita polar para proporcionar un servicio de banda ancha global. Fue la 7° misión desde Vandenberg del 2022 y la misión también rompió el récord del lapso más corto entre los lanzamientos de SpaceX desde el puerto espacial de la costa oeste, reduciendo el tiempo de respuesta de 23 a 12 días. El vuelo de SpaceX que le antecedió desde Vandenberg ocurrió el 10 de julio con un lote anterior de satélites de Internet Starlink. Un mes antes, el 17/06/2022 desde el Centro Espacial Kennedy, se había iniciado el camino para superar otra marca. Ese día, su lanzador Falcon en la misión Starlink 4-19, había colocado en órbita 53 satélites de la megaconstelación de SpaceX y había superado la propia marca de SpaceX al recuperar a efectos de reutilizarla por decimotercera vez la etapa B1060. El 18/06/2022 solo 14 horas después otro Falcon 9 se lanzaba con el objetico de colocar un satélite militar de reconocimiento alemán (SARah 1) desde la Base Vandenberg, recuperando exitosamente en tierra su etapa B1071 que efectuaba su tercera misión  (sexta recuperación en tierra en la Base Vandenberg de un total de 125, las últimas 51 consecutivas sin percance) (Normalmente la etapas reutilizables del Falcon efectúan apontajes en las barcazas oceánicas autónomas de que dispone SpaceX). Finalmente el día 19/06/2022 desde Cabo Cañaveral otro Falcon 9 se utiliza para orbitar otra serie de satélites, incluido un satélite de comunicaciones Globalstar-2 (083) integrante de una constelación que no recibía nuevos componentes desde el año 2013 y cuyos 25 lanzamientos anteriores se habían efectuado desde Baikonur por cohetes Soyuz 2.1a Fregat. Con este último lanzamiento SpaceX había logrado establecer otro récord con el despegue de tres de sus cohetes Falcon 9 desde tres centro espaciales diferentes en 36 horas y 18 minutos. El día 17/12/2022 SpaceX lanzó y recuperó por quinceava vez su impulsor B1058²) superando su propio récord. Ya al comenzar 2023, concretamente el 3/01/2023, el B1060 igualó esta marca y por si fuera poco, no ha habido ninguna recuperación fallida de la primera etapa durante todo el año. La última recuperación fracasada de una etapa reutilizable de un cohete Falcon ocurrió el 16/02/2021 en el lanzamiento número 111 de este vector destinado a la inserción en órbita de 60 satélites Starlink, por lo cual, al 3/01/2023, podemos determinar que se han recuperado sin contratiempos 87 primeras etapas de Falcon 9 y las 2 que ofician de aceleradores adicionales del Heavy Falcon³) que despegó el 1/11/2022, luego de un largo periodo de inactividad con lo cual se totalizan 89 éxitos consecutivos de salvataje.

Ilustración que nos muestra el sistema de aborto de lanzamiento de la nave Crew Dragon.

De los 87 lanzamientos de Estados Unidos, anotábamos que 61 correspondían a SpaceX, 9 a RocketLab con su cohete Electrón desde territorio neozelandés y 7 a United Launch Alliance con su Delta V. Astra Space Inc. (anteriormente Vention Inc.) intentó lanzar 3 cohetes Astra Rocket, pero continuando con su repetición de lanzamientos fallidos, solo tuvo éxito en el del 15/03/2022. Su historial nos indica solo dos lanzamientos exitosos en 9 intentos desde 2018, por lo cual el año 2022 no ha sido un mal año dentro de todo para esta empresa. Orbital Sciences Corporation (actualmente parte de Northrop Grumman) lanzó dos de sus cohetes Antares (antes Taurus II sobre el diseño de la Oficina Yuzhnoye de Dnipró, Ucrania) portando las naves espaciales de suministro no tripuladas Cygnus CRS-17 y CRS-18 para la EEI como parte de su carga. Virgin Galactic (ahora separada como Virgin Orbit) contribuyó con dos lanzamientos, el quinto y sexto de su autoría, de su cohete desechable de dos etapas LauncherOne (L1) lanzados desde el aire por su avión acondicionado Boeing 747-400 bautizado "Cosmic Girl". Completando el total, con un solo lanzamiento en el año, el mencionado SLS de la tan esperada misión Artemis I, un Delta IV y un Firefly α (Firefly alfa) intentando su segundo vuelo después que el primero fallara en 2021 a los 2:37 minutos del despegue, pero esta vez insertándose en una órbita inferior a la programada y por tanto cosechando su segunda falla.

El 1/11/2022 el Falcon Heavy portando la misión USSF-44 para la Fuerza Espacial de los Estados Unidos. La primera misión de SpaceX que coloca directamente un satélite en órbita geoestacionaria (GEO) a unos 36.000 km de distancia en el apogeo, sin pasar por una órbita baja de transferencia (GTO).

El 14 de noviembre de 2022, SpaceX procedió a la prueba estática de 14 motores Raptor 2 desarrollados por la empresa. La prueba que fue realizada en las instalaciones de Boca Chica en el estado de Texas, es un paso más en vías del esperado despegue del cohete Starship que dispondrá de 33 motores Raptor 2 en su "Super Heavy Booster 7" y 6 más en la nave espacial Starship (3 de ellos optimizados para trabajar en vacío. Estos motores tienen aproximadamente el triple de potencia de los Merlin 1D que impulsan en la actualidad los lanzadores Falcon y Falcon Heavy de la empresa y a diferencia de estos y de los Kestrel ya en desuso, que se alimentan con "kerolox" (RP-1 y oxigeno liquido), los Raptor son propulsados con "metalox" (metano líquido y oxigeno liquido). Los tres motores de la segunda etapa preparados para que trabajen en vacío (Raptor Vacuum) se utilizarían para impulsar la segunda etapa y los otros tres servirán para el impulso vectorial necesario para posarse en las superficies de los cuerpos celestes (sea alunizajes o amartizajes, o aterrizajes). Está previsto que en el futuro las naves Starship usarán nueve motores en lugar de seis. Otro paso importante se ha dado en la propia producción de los motores que ha pasado de cinco por semana a principio de 2022 a una docena para fin de año. El sistema Starship supera en altura al N-1 soviético, al Saturno V y al SLS en todas las variantes previstas, con sus (394 pies) 120 metros, de las que (230 pies) 69 metros corresponden a su primera etapa y (164 pies) 50 metros a la segunda etapa y a la nave que tiene el mayor volumen de carga útil de cualquier lanzador actual o en desarrollo ya que con (59 pies) 18 metros de altura y 9 metros de diámetro como el resto de la Starship reúne unos 1.100 m³ de volumen para carga o tripulación. Se trata de un sistema para ser totalmente reutilizable.

¹)- La hora en la zona del Pacífico de Estados Unidos donde se encuentra la Base de la Fuerza Espacial Vandenberg varia de invierno a verano denominándose como PST (hora estándar del Pacífico) (UTC-8) y PDT (hora de verano del Pacífico) (UTC-7) (7 horas menos que el Tiempo Universal Coordinado). Este despegue estaba originalmente programado para el día 21/07/2022 pero la computadora de a bordo detuvo automáticamente la cuenta regresiva a los T-46 luego de detectar una lectura no adecuada de uno de los motores Merlin de la primera etapa. Desde diciembre de 2020 no había habido una detención de la cuenta regresiva por razones técnicas. A los 2:30 minutos del despegue la primera etapa apagó sus 9 motores y se separó de la etapa superior que siguió impulsada por su motor único. La etapa reusable siguió una trayectoria parabólica y descendió verticalmente sobre una barcaza robótica dispuesta a esos efectos a 400 km de Vandenberg en el Océano Pacífico. La recuperación marcó el aterrizaje número 132 de una etapa recuperable del cohete de SpaceX después de un lanzamiento orbital. Fue el cuarto vuelo para este propulsor B1071, que debutó en febrero y se lanzó exclusivamente desde Vandenberg. El despliegue de los 46 satélites de la constelación Starlink de SpaceX ocurrió transcurridos 63 minutos del despegue.

²)- El impulsor B1058 había sido utilizado y recuperado de forma exitosa por primera el 30/05/2020 en la misión Crew Dragon Demo-2. En esta primera misión tripulada de la Crew Dragon, los astronautas de la NASA Douglas Hurley y Bob Behnken fueron transportados a la Estación Espacial Internacional. Fue el primer vuelo espacial orbital tripulado lanzado desde los Estados Unidos desde la misión STS-135 del transbordador Atlantis el 8/07/2011, y el primero operado por un proveedor comercial.

³)- El Falcon Heavy ("Halcón Pesado") se haya constituido por un Falcon 9 al que se le han adosado otros dos núcleos de Falcon 9 como aceleradores laterales, por tanto todos de combustible líquido, como en el Delta IV versión Heavy y en el Angara 5 ruso de largo y dificultoso desarrollo. Si bien comparten la ventaja de ser modulares, el FH como también se le llama, adiciona la de que sus componentes son parcialmente reutilizables, mientas la de los otros dos son desechables. En el FH la etapa central que está constructivamente diferenciada carece de los elementos destinados para poder aterrizar. El FH, está programado para que sus propulsores laterales desciendan y aterricen, mientras el cuerpo central continúa para orbitar la carga útil y posteriormente desecharse. En la que fue la cuarta tarea de un FH, las etapas aceleradoras eran la B1064 y B1065, mientras la etapa central estaba constituida con la B1066 carente de las cuatro patas extensibles de aterrizaje y de las aletas de rejilla que se despliegan para controlar el descenso. La B1064, B1065 y B1066 se utilizaban por primera vez. Según su página Web es evidente que está dentro de las ideas de SpaceX para el futuro, recuperar también la etapa central. Como entre otras cosas es necesario reservar combustible para las maniobras que impone el aterrizar las primera etapas, el ahorro en el costo del lanzamiento que se obtiene con la reutilización de las tres etapas, tiene como contrapartida la necesidad de disminuir la carga útil. En otras palabras, la carga útil máxima se logra con el cohete totalmente desechable.

Simplificando la descripción, se puede decir que el Falco Heavy consiste en tres primeras etapas de Falcon 9 unidas, con una segunda etapa y la carga útil sumadas a la central y en las cuales los motores están dispuestos en lo que SpaceX llama Octaweb, donde hay un motor central orientable rodeado de ocho fijos en circulo alrededor. En total 27 motores Merlin 1D al que hay que sumarle el único Merlin 1D Vacuun de la segunda etapa que está acondicionado para trabajar en el vacío del espacio y desarrollado originalmente para el Falcon 9 v1.1

Los aceleradores laterales del Falcon Heavy descendiendo sobre el LZ1 y el LZ2 de la Base Vandenberg. Aterrizajes 150 y 151 de etapas para reutilizar de SpaceX.

Simbología de color del texto