Por: Patricio Gonzalez Quinyanilla.
Patgq52@gmail.com
Los aviones espaciales o spaceplanes, a diferencia de los aviones hipersónicos de gran altura, se caracterizan por tener la capacidad de acceder al espacio en vuelos orbitales o suborbitales mediante motores cohete y teniendo como origen y destino una pista de aterrizaje convencional.
Estas aeronaves, cuyas primeras pruebas se iniciaron con los vuelos experimentales del X-15 en los años sesenta, inician sus misiones con la ayuda de naves nodriza que los elevan hasta la altura de transición para el uso de los motores cohete de acceso espacial, o se integran como unidades autónomas con capacidad de despegue y aterrizaje propios.
El interés militar por desarrollar estos sistemas siempre ha estado presente, sobre todo con la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. Esta efectúa pruebas actualmente con el Boeing X-37B, un demostrador de tecnologías para vuelos orbitales no tripulados a iniciarse a partir del año 2010 utilizando como lanzador el cohete Atlas 5.
La participación civil por el acceso al espacio comienza con el lucrativo negocio que representa el turismo espacial y tras el concurso del Premio Ansari-X, que incentivo en su momento y de manera notable, el interés privado por realizar vuelos suborbitales.
Esta capacidad privada se demostró con los vuelos del SpaceShipOne, ganador del premio en el año 2004 y que dio origen al primer negocio de turismo espacial con la empresa conjunta Virgin Galactic-Scaled Composites, que pretende dar inicio a los vuelos comerciales suborbitales a finales del año 2010 o principios del 2011 con el SpaceShipTwo, utilizando la nave nodriza VMS Eve. El vehiculo esta diseñado para transportar 6 pasajeros o turistas al espacio por un periodo de 4-5 minutos en condiciones de ingravidez, a un precio individual de 200 mil dólares. La base exclusiva de operaciones creada ex profeso será el Puerto Espacial America, ubicado en Upham, Nuevo México.
Otro programa avanzado lo presenta la empresa X-COR Aerospace con el avión espacial Linx, de carácter autónomo y diseñado para volar varias veces en un día con un solo pasajero, a un costo estimado de 100 mil dólares por vuelo. El avión iniciara sus pruebas preliminares en 2010 a partir del Puerto Espacial de Mojave, Nuevo México.
El riesgo que podría representar para la navegación aérea la operación de los vuelos espaciales privados dio origen a una legislación especifica para estas operaciones, que en Estados Unidos regula la Federal Aviation Administration (FAA) y que autoriza a la empresas a realizar sus vuelos en un espacio aéreo restringido y utilizando bases especiales de despegue y aterrizaje denominadas Spaceports o Puertos Espaciales, cuya operación se esta autorizando en varios estados de la Unión Americana. Esta práctica se esta generalizando también en Europa y Medio Oriente, donde la empresa Virgin Galactic esta gestionando las autorizaciones correspondientes para la operación del primer Puerto Espacial Esrange en Suecia y otro mas en los Emiratos Árabes Unidos.
Otros desarrollos de aviones espaciales incluyen a Alemania, que bajo su proyecto Enterprise desarrolla el primer prototipo del vehiculo Black Sky, conjuntamente entre el Instituto TALIS, el Laboratorio Suizo de Propulsion (SPL) y la empresa XtremeAir. El artefacto, de carácter autónomo, pretende abordar 5 pasajeros en vuelo suborbital.
En Inglaterra, la empresa británica Bristol desarrolla su programa Ascender, de 4 plazas y del tipo autónomo empleando un motor turbojet y otro de cohete, para vuelos suborbitales.
Hasta ahora, el proyecto mas ambicioso en cuanto a alcances, lo desarrolla la empresa británica Reactive Engines Ltd. con la nave Skylon, de carácter autónomo y diseñada para vuelos orbitales con una carga útil de transporte de hasta 12 toneladas en orbita baja terrestre, incluyendo la posibilidad de operar un modulo presurizado para 30/40 pasajeros en su bodega de carga. Estas prestaciones serán posibles utilizando la innovadora tecnología del Sistema Sabre de Propulsión (SPS) desarrollado por Reactive Engines. Este funciona tanto como motor turbojet para uso en la atmosfera y de motor cohete para alcanzar el espacio y la velocidad orbital, utilizando como propulsores hidrogeno liquido y oxigeno líquido o atmosférico, según sea el modo de operación del motor.
La clave de la operación del turbojet a grandes velocidades estratosféricas (Mach 5-6) radica en un novedoso sistema de enfriamiento (pre-cooler) del aire antes de entrar al turbocompresor, utilizando el hidrogeno como refrigerante antes de quemarlo en la cámara de combustión junto con el aire comprimido.
La Agencia Espacial Europea esta apoyando financieramente el desarrollo del Skylon. Otros aspectos del diseño lo realizan EADS Astrium, la Agencia Espacial Alemana y la Universidad de Bristol. De no tener contratiempos, Skylon podría iniciar vuelos hacia el año 2020, y representaría el mayor avance práctico en tecnología aeroespacial de los últimos 50 años, en paralelo con el desarrollo de los aviones hipersónicos.
Rusia, a través de su portavoz International Launch Services (ILS) ha manifestado su interés por el desarrollo de un avión espacial mediante asociación con otras empresas internacionales, sin mencionar a la fecha algún proyecto específico después de haber suspendido el programa Maks, que seguramente servirá como base para el desarrollo de futuros programas de colaboración.
Fuentes: Virgin Galactic, XCOR, Reactive Engines, ILS. Investigación propia. PGQ-IX-2009.
Los aviones espaciales o spaceplanes, a diferencia de los aviones hipersónicos de gran altura, se caracterizan por tener la capacidad de acceder al espacio en vuelos orbitales o suborbitales mediante motores cohete y teniendo como origen y destino una pista de aterrizaje convencional.
Estas aeronaves, cuyas primeras pruebas se iniciaron con los vuelos experimentales del X-15 en los años sesenta, inician sus misiones con la ayuda de naves nodriza que los elevan hasta la altura de transición para el uso de los motores cohete de acceso espacial, o se integran como unidades autónomas con capacidad de despegue y aterrizaje propios.
El interés militar por desarrollar estos sistemas siempre ha estado presente, sobre todo con la Fuerza Aérea de los Estados Unidos. Esta efectúa pruebas actualmente con el Boeing X-37B, un demostrador de tecnologías para vuelos orbitales no tripulados a iniciarse a partir del año 2010 utilizando como lanzador el cohete Atlas 5.
La participación civil por el acceso al espacio comienza con el lucrativo negocio que representa el turismo espacial y tras el concurso del Premio Ansari-X, que incentivo en su momento y de manera notable, el interés privado por realizar vuelos suborbitales.
Esta capacidad privada se demostró con los vuelos del SpaceShipOne, ganador del premio en el año 2004 y que dio origen al primer negocio de turismo espacial con la empresa conjunta Virgin Galactic-Scaled Composites, que pretende dar inicio a los vuelos comerciales suborbitales a finales del año 2010 o principios del 2011 con el SpaceShipTwo, utilizando la nave nodriza VMS Eve. El vehiculo esta diseñado para transportar 6 pasajeros o turistas al espacio por un periodo de 4-5 minutos en condiciones de ingravidez, a un precio individual de 200 mil dólares. La base exclusiva de operaciones creada ex profeso será el Puerto Espacial America, ubicado en Upham, Nuevo México.
Otro programa avanzado lo presenta la empresa X-COR Aerospace con el avión espacial Linx, de carácter autónomo y diseñado para volar varias veces en un día con un solo pasajero, a un costo estimado de 100 mil dólares por vuelo. El avión iniciara sus pruebas preliminares en 2010 a partir del Puerto Espacial de Mojave, Nuevo México.
El riesgo que podría representar para la navegación aérea la operación de los vuelos espaciales privados dio origen a una legislación especifica para estas operaciones, que en Estados Unidos regula la Federal Aviation Administration (FAA) y que autoriza a la empresas a realizar sus vuelos en un espacio aéreo restringido y utilizando bases especiales de despegue y aterrizaje denominadas Spaceports o Puertos Espaciales, cuya operación se esta autorizando en varios estados de la Unión Americana. Esta práctica se esta generalizando también en Europa y Medio Oriente, donde la empresa Virgin Galactic esta gestionando las autorizaciones correspondientes para la operación del primer Puerto Espacial Esrange en Suecia y otro mas en los Emiratos Árabes Unidos.
Otros desarrollos de aviones espaciales incluyen a Alemania, que bajo su proyecto Enterprise desarrolla el primer prototipo del vehiculo Black Sky, conjuntamente entre el Instituto TALIS, el Laboratorio Suizo de Propulsion (SPL) y la empresa XtremeAir. El artefacto, de carácter autónomo, pretende abordar 5 pasajeros en vuelo suborbital.
En Inglaterra, la empresa británica Bristol desarrolla su programa Ascender, de 4 plazas y del tipo autónomo empleando un motor turbojet y otro de cohete, para vuelos suborbitales.
Hasta ahora, el proyecto mas ambicioso en cuanto a alcances, lo desarrolla la empresa británica Reactive Engines Ltd. con la nave Skylon, de carácter autónomo y diseñada para vuelos orbitales con una carga útil de transporte de hasta 12 toneladas en orbita baja terrestre, incluyendo la posibilidad de operar un modulo presurizado para 30/40 pasajeros en su bodega de carga. Estas prestaciones serán posibles utilizando la innovadora tecnología del Sistema Sabre de Propulsión (SPS) desarrollado por Reactive Engines. Este funciona tanto como motor turbojet para uso en la atmosfera y de motor cohete para alcanzar el espacio y la velocidad orbital, utilizando como propulsores hidrogeno liquido y oxigeno líquido o atmosférico, según sea el modo de operación del motor.
La clave de la operación del turbojet a grandes velocidades estratosféricas (Mach 5-6) radica en un novedoso sistema de enfriamiento (pre-cooler) del aire antes de entrar al turbocompresor, utilizando el hidrogeno como refrigerante antes de quemarlo en la cámara de combustión junto con el aire comprimido.
La Agencia Espacial Europea esta apoyando financieramente el desarrollo del Skylon. Otros aspectos del diseño lo realizan EADS Astrium, la Agencia Espacial Alemana y la Universidad de Bristol. De no tener contratiempos, Skylon podría iniciar vuelos hacia el año 2020, y representaría el mayor avance práctico en tecnología aeroespacial de los últimos 50 años, en paralelo con el desarrollo de los aviones hipersónicos.
Rusia, a través de su portavoz International Launch Services (ILS) ha manifestado su interés por el desarrollo de un avión espacial mediante asociación con otras empresas internacionales, sin mencionar a la fecha algún proyecto específico después de haber suspendido el programa Maks, que seguramente servirá como base para el desarrollo de futuros programas de colaboración.
Fuentes: Virgin Galactic, XCOR, Reactive Engines, ILS. Investigación propia. PGQ-IX-2009.
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