El VentureStar podría convertirse en el sistema de transporte masivo para viajes de la Tierra a la órbita. Ver más imagenes de exploracion espacial . Foto cortesía de Lockheed Martin Eche un vistazo a la mesa de dibujo de la NASA y seguramente verá planes increíbles para gigantes, velas solares ligeras que nos llevarán mucho más allá del borde de nuestro sistema solar, y ascensores espaciales que nos permitirán entrar y salir de la órbita cuando queramos. Mucho antes de que esos planes se realicen, verá los últimos miembros de las naves espaciales de la flota X de la NASA, lo que podría hacer del espacio un destino vacacional dentro de las dos primeras décadas de este siglo.
Desde el comienzo del programa espacial estadounidense, los aviones X han sido los modelos de prueba para la tecnología espacial. Actualmente hay varios modelos experimentales de plano X en desarrollo que podrían hacer que los viajes espaciales sean tan rutinarios como los viajes en avión. Cada uno de estos últimos aviones X son vehículos de lanzamiento reutilizables (RLV), como el transbordador espacial, lo que significa que pueden ponerse en órbita repetidamente antes de ser reemplazados.
Estos vehículos livianos están diseñados para reducir los costos de lanzamiento, y eventualmente podría reemplazar el transbordador espacial, que ha estado en uso desde 1981. Los viajes espaciales comerciales siguen siendo prohibitivos debido al gasto:cuesta alrededor de $ 10, 000 para llevar una libra (.45 kg) de carga útil a la órbita de la Tierra. Aviones espaciales podría reducir ese precio a $ 1, 000 por libra. En este articulo, conocerá algunos de los aviones espaciales que está desarrollando la NASA, y cómo estas naves espaciales podrían algún día suceder al transbordador espacial y usarse como vehículos comerciales para el turismo espacial.
El X-37 probará las capacidades de reentrada de los materiales experimentales del avión espacial. Foto cortesía de la NASA. Si no fuera por los aviones X, Es posible que Estados Unidos nunca haya llegado al espacio. Fue en el primer plano X, X-1, ese Chuck Yeager voló más rápido que la velocidad del sonido en 1947. Le siguieron más de 100 variaciones del plano X, cada uno fomentando nuestra comprensión del diseño de naves espaciales. Hoy dia, se están desarrollando varios aviones X nuevos. Echaremos un vistazo a tres de ellos:
De los tres planos X mencionados anteriormente, los X-37 es el más nuevo y más rápido. A diferencia de otros aviones espaciales, el X-37 no se lanzará por sus propios medios. Está diseñado para ser lanzado al espacio en un vehículo secundario. Los no tripulados El avión programable viajará a bordo del transbordador espacial como carga útil secundaria. Una vez en órbita, el X-37 se desplegará desde la bahía de carga del transbordador. Luego permanecerá en órbita durante 21 días, realizando numerosos experimentos antes de regresar a la Tierra y aterrizar como un avión.
En 1998, La NASA seleccionó a Boeing para diseñar el X-37, y un año después se llegó a un acuerdo para desarrollar el nuevo avión espacial. El X-37 es el único de los tres planos espaciales que está diseñado para ser un plano orbital, y viajar a una velocidad de Mach 25, lo que significa que es capaz de viajar aproximadamente a las 17, 500 millas por hora (28, 163 km / h). El objetivo del proyecto X-37 es probar tecnologías RLV en entornos espaciales hostiles, y demostrar alrededor de 40 fuselajes avanzados, tecnologías de propulsión y operaciones. Un enfoque principal del proyecto X-37 es mejorar los sistemas de protección térmica que evitan que la nave espacial se queme durante el reingreso. La NASA ha dicho que las primeras pruebas de vuelo para el X-37 comenzarán a principios de 2002, y podría entrar en órbita en el transbordador espacial más tarde ese año.
El X-37 se parece un poco a un modelo en miniatura del transbordador espacial. Tiene 27,5 pies (8,38 metros) de largo, que es más corto que un autobús escolar promedio y solo aproximadamente la mitad de la longitud de la bahía de carga útil del transbordador espacial actual. A 6 toneladas, el X-37 es extremadamente ligero para una nave espacial de la NASA, con un peso equivalente a unos tres vehículos deportivos utilitarios. Tiene una envergadura de solo 15 pies (4,57 m) y tiene su propia bahía de experimentación, que mide 7 X 4 pies (2,13 X 1,21 m). El vehículo será propulsado por el motor cohete AR-2/3, que se ha utilizado desde la década de 1950 y puede producir más de 7, 000 libras de empuje. El AR-2/3 utiliza combustible para aviones JP-10, un tipo de queroseno, y peróxido de hidrógeno como propulsores.
Como el X-37, los X-34 El avión espacial está probando nuevas tecnologías para construir futuras naves espaciales que reducirán los costos de la misión. Sin embargo, mientras que el X-37 todavía está a un año y medio de despegar, Las pruebas para el X-34 ya están en marcha.
El concepto de un artista del X-34, un vehículo de prueba para las generaciones futuras de vehículos de lanzamiento reutilizables. Foto cortesía de la NASA. En junio de 1999, La NASA ató el X-34 no tripulado a la parte inferior de un avión portador L-1011 para un vuelo de "transporte cautivo". en el que el X-34 permaneció unido al L-1011 durante la duración del vuelo. Durante el vuelo de prueba, Los científicos pudieron analizar varias funciones del X-34, incluida la liberación de propulsor de cohetes en el motor y las conexiones eléctricas entre el X-34 y el L-1011. Más tarde, el X-34 se dejará caer desde el L-1011 a una altitud de 40, 000 pies, y deslizarse sin motor hasta un aterrizaje en la pista.
Con el aspecto de un jet Concorde de la nueva era, el suborbital X-34 podrá viajar a Mach 8, que es 5, 600 mph (9, 012 km / h). Más grande que el X-37, el X-34 mide 17,6 m (58 pies) de largo y tiene una envergadura de 8,53 m (28 pies). Finalmente, el avión espacial X-34 estará propulsado por un motor de cohete Fastrac, un motor más barato que los motores anteriores utilizados por la NASA. El Fastrac se construye principalmente a partir de componentes estándar, y tiene menos partes que otros motores de cohetes. los Motor de cohete Fastrac funciona con una sola turbobomba, que se compone de solo dos bombas:una para queroseno y otra para oxígeno líquido. El generador de gas del motor cicla una pequeña cantidad de queroseno y oxígeno para proporcionar gas para impulsar la turbina. y luego agota el combustible gastado.
Probablemente el más ambicioso de los aviones espaciales de la NASA, y el mas caro, es el X-33 . También resulta ser el plano espacial que está más avanzado en desarrollo. En la siguiente sección, hablaremos de un avión espacial basado en el diseño X-33 que algún día podría reemplazar al transbordador espacial.
Casi dos años de retraso, La NASA todavía planea completar el avión espacial X-33. Foto cortesía de la NASA. Una nueva era en los viajes espaciales comenzó la mañana del 12 de abril. 1981, cuando el primer transbordador espacial, el Columbia, voló a la órbita. Desde entonces, el transbordador espacial sigue siendo el principal vehículo de lanzamiento de la NASA para realizar investigaciones y desplegar satélites y otras naves espaciales en el espacio. El transbordador espacial también ha permitido a los astronautas construir el Estación Espacial Internacional .
Sin embargo, a pesar de los muchos logros del transbordador, el hecho es que es extremadamente caro lanzarse al espacio. Cada libra de carga útil en la bahía del transbordador cuesta $ 10, 000 para lanzar. Según la NASA, cada uno de los dos propulsores de cohetes sólidos del transbordador espacial transporta alrededor de 1 millón de libras (453, 592 kg) de propulsor sólido. Los grandes tanques externos contienen otros 500, 000 galones de oxígeno líquido superfrío e hidrógeno líquido. Estos dos líquidos se mezclan y se queman para formar el combustible de los tres motores principales del cohete del transbordador. El costo de esta enorme cantidad de propulsor, y de recuperar y reemplazar los propulsores de cohetes sólidos para cada misión, es extremadamente caro. La solución de la NASA al problema es el X-33.
El X-33 es un prototipo de un vehículo único de una sola etapa a órbita. Su forma de cuña es diferente a cualquier nave espacial que la haya precedido. En su base, el X-33 tiene 77 pies (23,5 m) de ancho, y el vehículo mide 21 m (69 pies) de largo. El propósito de este diseño es permitir que la nave espacial contenga todo el propulsor necesario a bordo de la nave, eliminando así la necesidad de propulsores de cohetes sólidos. Al eliminar los impulsores y el tanque de combustible principal, La NASA recortará gran parte del peso de despegue que hace que las misiones de los transbordadores espaciales sean tan caras. Costos de lanzamiento para el X-33, o un derivado del X-33, se espera que sean solo una décima parte del costo del lanzamiento del transbordador espacial.
Ha habido problemas con el proyecto X-33, que comenzó en 1996. En la actualidad, lleva casi dos años de retraso, y los costos superan con creces las expectativas. La NASA y Lockheed Martin ya han gastado más de mil millones de dólares en el X-33, y todavía está terminado sólo en las tres cuartas partes. En noviembre de 1999, fallaron las pruebas en los tanques de combustible de compuesto de fibra de grafito, que hizo que los científicos de la NASA se esforzaran por diseñar un nuevo tanque con material de aluminio tradicional. A pesar de estos contratiempos, La NASA dijo que sigue adelante con la construcción del X-33, y ahora espera tener un vehículo en funcionamiento listo para el vuelo suborbital en 2003.
La NASA dijo que el motor de cohete Aerospike es más eficiente que el motor de cohete Bell convencional. Foto cortesía de la NASA. Dos motores de diseño único impulsarán la nave espacial. El X-33 será el primer avión espacial en utilizar Motores lineales Aerospike . La forma de los motores se adapta mejor al avión espacial en forma de cuña que los motores de cohete de boquilla de campana convencionales, según la NASA. En contraste con la boquilla de los motores cohete Bell, la boquilla Aerospike tiene forma de V, llamado rampa. Los gases calientes se disparan desde las cámaras a lo largo del exterior de la superficie de la rampa. Estos nuevos motores impulsarán al X-33 a velocidades de hasta Mach 13 (9, 100 mph / 14, 645 km / h).
El objetivo final del proyecto X-33 es producir un avión comercial llamado el VentureStar , que sería el sucesor del transbordador espacial. El VentureStar será aproximadamente el doble del tamaño del prototipo X-33, y utilizará el mismo tipo de motores y los mismos materiales de construcción. Sin embargo, podrá alcanzar Mach 25, que es la velocidad necesaria para mantener la órbita terrestre. VentureStar no solo se usaría para poner cargas útiles en el espacio, pero también podría utilizarse como vehículo de turismo espacial. El éxito o el fracaso del X-33 determinarán si el VentureStar se convierte en el vehículo que permite el acceso público al espacio.
