Cohete autofágico Universidad de Glasgow

Defensa y Espacio

Adiós a los cohetes reutilizables: la nave que devora su fuselaje para usarlo como combustible

SpaceX busca por aprovechar el cohete en varios lanzamientos, pero esta alternativa apuesta por la autofagia para reducir basura espacial y costes.

20 enero, 2024 02:00

Izan González @izangc

Mientras que la inmensa mayoría del sector aeroespacial se encamina a conseguir cohetes reutilizables, existen compañías que han tomado otro rumbo completamente distinto. Un grupo de ingenieros de la Universidad de Glasgow han creado un cohete que se debora a sí mismo como una vela de cera que usa su propio cuerpo como combustible.

Este tipo de tecnología puede suponer algunas ventajas significativas a un sector ávido de nuevas ideas para reducir su huella en la basura espacial. Por ejemplo, los desechos de un cohete de este tipo son notablemente menores que los que deja un propulsor convencional que suelen permanecer en órbita una ventana acotada de tiempo —hasta que se queman con la reentrada— e incluso vagando por el espacio para los restos.

Otro de los puntos positivos que se pueden extraer del cohete británico es el ahorro en el peso. La masa de cada componente es una cuestión crítica en cada despegue debido al elevado coste por kilogramo lanzado al espacio. Si parte del cuerpo del cohete es también el parte del combustible utilizado en el viaje, se puede poner más carga a bordo sin penalizar el rendimiento ni incrementar los costes.

Cohete consumible

El diseño del motor autofágico, tal y como explican desde la Universidad, funciona utilizando el calor residual de la combustión para derretir secuencialmente su propio fuselaje de plástico mientras se dispara. Este plástico fundido "se introduce en la cámara del motor para funcionar como un combustible adicional y quemarse junto con los propulsores líquidos habituales".

Esto se traduce en una reducción de la cantidad de propelente que hay que introducir a bordo de los tanques del cohete y "la masa liberada podría asignarse a la carga útil". "El consumo del fuselaje también podría ayudar a evitar que se agrave el problema de los desechos espaciales", explican, que se acumulan alrededor de la Tierra y obstaculizan las misiones.

Cohete autofágico

"En general, se consigue una mayor eficiencia que podría ayudar a los cohetes autofágicos a llevar una mayor carga útil al espacio en comparación con un cohete convencional de la misma masa". Como por ejemplo, incluir en cada lanzamiento algunos nanosatélites —satélites de tamaño muy pequeño— sin tener que compartir espacio en cohetes más caros que utilizan únicamente combustible convencional.

Lejos de ser una idea actual, el concepto del motor de cohete autoconsumible se propuso y patentó en el año 1938. Sin embargo, tal y como explican desde la Universidad de Glasgow, ningún prototipo pasó a la fase de lanzamiento hasta que en 2018 la misma entidad académica británica junto con al Universidad de Dnipro (Ucrania) logró el hito.

Los ingenieros que participan en el proyecto en la actualidad cuentan con el apoyo de la Universidad de Kingston, gracias a los cuales han conseguido demostrar "que se pueden utilizar propulsores líquidos más energéticos y que el fuselaje de plástico puede soportar las fuerzas necesarias para alimentar al motor sin pandearse".

Los últimos experimentos se han publicado ahora en un paper presentado en un foro científico en Florida (Estados Unidos), donde describen lo observado con el motor Ourobourous-3. Este cohete "utiliza tubos de plástico de polietileno de alta densidad como combustible autofágico, quemándolo junto con los propulsores principales del cohete: una mezcla de oxígeno gaseoso y propano líquido".

Combustión estable

Además de conseguir un empuje de 100 N, en estos ensayos recientes demostraron que el Ourobourous-3 es capaz de realizar una combustión estable durante toda la etapa de autofagia. "Un requisito clave para cualquier motor de cohete", aseguran. Los cálculos aportados indican que aproximadamente un 20% del propulsor utilizado corresponde con el propio plástico que recubre al cohete.

Gracias a las pruebas también pudieron ver que la combustión se podía controlar con éxito. Pudieron acelerarla y reiniciarla en un patrón de encendido y apagado. "Todas estas capacidades podrían ayudar a futuros cohetes autofágicos a controlar su ascenso desde la plataforma de lanzamiento hacia la órbita".

Imagen de la prueba del cohete autoconsumiéndose Universidad de Glasgow

"Estos resultados son un paso fundamental en el camino hacia el desarrollo de un motor de cohete autofágico completamente funcional", según declaró Patrick Harkness, profesor de la Universidad de Glasgow y cabeza del cuadro científico que lidera el proyecto. "Esos futuros cohetes podrían tener una amplia gama de aplicaciones que ayudarían a impulsar las ambiciones del Reino Unido de convertirse en un actor clave en la industria aeroespacial".

"La estructura de un cohete convencional representa entre el 5 y el 12% de su masa total", asegura. "Nuestras pruebas muestran que el Ourobourous-3 puede quemar una cantidad muy similar de su propia masa estructural como propulsor". Las investigaciones van encaminadas a trasladar ese porcentaje hacia la capacidad de llevar más carga de pago a bordo. "Sería una perspectiva convincente para futuros diseños de cohetes".