El escurridizo motor Aerospike finalmente podría estar listo para volar

Después de 70 años de ajustes y arranques, ¿el diseño de la boquilla prometido por mucho tiempo es por fin una realidad?

Ya sea el cohete alemán V-2, el legendario Saturno V de la NASA o el Falcon Heavy de SpaceX, todos los motores de cohetes comparten un atributo común: sus toberas de escape tienen forma de campana. La geometría de esta tobera es crucial porque sin ella, los cohetes no podrían producir suficiente empuje para salir de las plataformas de lanzamiento, y mucho menos escapar de la gravedad de la Tierra.

Pero la forma antigua de hacer las cosas no siempre es la mejor.

Desde al menos la década de 1950, los ingenieros de cohetes se han preguntado si otro diseño de boquilla, conocido como aerospike, podría ser una forma más eficiente de enviar humanos a las estrellas. Aunque el concepto nunca ha propulsado un cohete del mundo real (aunque la NASA voló un demostrador en la parte trasera de un SR-71 en la década de 1990), la idea del aerospike se ha mantenido notablemente resistente. Casi 70 años después de su creación inicial, muchas, muchas, muchas nuevas empresas aeroespaciales han jugado con la idea de resucitar el aerospike en los últimos años. La última de estas empresas es la startup Polaris, a la que se le otorgó un contrato militar alemán en abril para investigar el potencial del uso de un motor de cohete lineal Aerospike (LAS) en un demostrador de avión espacial.

Entonces, ¿qué es exactamente lo que hace que estos motores sean tan atractivos, especialmente después de que la boquilla de campana haya demostrado su valía a lo largo de la historia de los vuelos espaciales tripulados? Los motores de cohetes dependen de la presión del aire para ayudar a levantar las cargas útiles de la plataforma de lanzamiento. A nivel del mar, la presión del aire empuja los gases que salen de la tobera del cohete, y las toberas de campana están esencialmente diseñadas para funcionar de manera efectiva a una altitud particular (el cohete transbordador espacial, por ejemplo, fue más eficiente en el espacio que en la plataforma de lanzamiento). Sin embargo, si la tobera de un cohete pudiera ajustarse de alguna manera a la presión barométrica mientras escapa de la atmósfera, entonces sería capaz de levantar cargas útiles más altas, reducir la masa del cohete (al ser de una sola etapa) y sería un mejor motor en general. Esa es la promesa de un motor aerospike.

Un motor aerospike se basa en la presión del aire en sí, en lugar de las paredes de una campana, para controlar los gases de escape que salen del cohete. Esto hace que el motor sea capaz de adaptarse a presiones de aire variables. Dos tipos de motores aerospike, toroidales y lineales, difieren en forma (como sugieren sus nombres), pero fundamentalmente funcionan de la misma manera. La NASA consideró los motores aerospike para el transbordador espacial antes de optar finalmente por la boquilla de campana convencional. Y Lockheed Martin diseñó el sucesor del transbordador espacial, el avión espacial X-33, con motores aerospike en mente, aunque el proyecto finalmente se desechó.

El motor LAS de Polaris volará en su avión espacial de demostración y, con suerte, brindará todos los beneficios de propulsión de los motores aerospike y, al mismo tiempo, se adaptará mejor al avión espacial de forma plana (es decir, evitará los golpes de cola durante el despegue y el aterrizaje). Además, la empresa cree que puede superar algunos de los desafíos de diseño del motor, específicamente, cómo enfriarlo, con los avances recientes en la impresión 3D.

Solo el tiempo dirá si Polaris finalmente pone el aerospike en el espacio o se convierte en otro intento fallido de revolucionar los vuelos espaciales tripulados.

Darren vive en Portland, tiene un gato y escribe/edita sobre ciencia ficción y cómo funciona nuestro mundo. Puedes encontrar sus cosas anteriores en Gizmodo y Paste si buscas lo suficiente.

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