China derrota a Elon Musk en la carrera por el primer cohete espacial de metano | Ciencia

SpaceX avanza hacia un nuevo lanzamiento de Starship, tras la prueba de encendido estático de sus motores realizada el pasado 25 de agosto. Esta vez sí se encendieron todos los 33 motores de su propulsor Super Heavy, aunque dos de ellos se apagaron antes de tiempo, y el éxito en esta maniobra técnica previa en tierra es imprescindible para que la empresa espacial estadounidense se decida a intentar de nuevo poner en órbita su supercohete. Elon Musk ha dicho en X (antes Twitter) que ese vuelo será pronto, a pesar de que aún le restan las autorizaciones federales para el lanzamiento; y la pasada semana salieron a la luz nuevos detalles sobre los daños al medio ambiente y a la fauna salvaje, causados por el intento previo de Starship en el espacio natural protegido que rodea la base de SpaceX.

La compañía de Elon Musk asegura haber hecho las modificaciones necesarias alrededor de la plataforma para evitar su destrucción y el tornado de restos que salieron disparados en el fallido lanzamiento del pasado 20 de abril. Si SpaceX recibe la autorización para volar y los cambios realizados en la plataforma y en el cohete funcionan, Starship se convertirá de largo en el mayor y más potente cohete jamás lanzado con éxito. Sin embargo, hay otro récord que ya no puede lograr.

Una de las características más novedosas del Starship, el supercohete de Elon Musk que explotó en su primer intento de vuelo, es que sus motores queman un combustible de metano (metalox es su nombre en la jerga del oficio, pues es una mezcla de metano y oxígeno líquido). Lo mismo puede decirse del cohete orbital Blue Origin que está poniendo a punto su competidor, Jeff Bezos. También algunas compañías privadas chinas han decidido seguir ese camino.

Aunque en sus primeros cuatro o cinco intentos realizados tampoco había tenido éxito, este verano una empresa llamada LandSpace, de la que casi nadie había oído hablar, anunció el logro de lanzar un cohete propulsado por metano en todas sus etapas. Sin apenas publicidad previa, el pasado 12 de julio esa lanzadera espacial puso en órbita baja terrestre una carga inerte, un simple lastre para simular el peso de un satélite real. Pese al nombre en inglés, la empresa es china y la prueba se hizo desde el polígono de JiuQuan, en pleno desierto de Gobi.

Es la primera vez que un cohete totalmente de metano realiza un vuelo orbital con éxito: China ha hecho historia con el Zhuque-2, un vehículo de lanzamiento mediano bautizado en honor al ave bermellón, una de las cuatro criaturas mitológicas que aparecen en las constelaciones del zodíaco chino. En la memoria de todos está la odisea del Starship (la lanzadera espacial de carga superpesada de SpaceX, la compañía espacial de Elon Musk), que terminó con la destrucción del vehículo y parte de su plataforma de lanzamiento el pasado mes de abril. Más recientemente, un motor del Blue Origin explotó durante unas pruebas estáticas. Incluso los chinos han tenido sus problemas: el primer lanzamiento del Zhuque-2 fracasó a finales del año pasado, al no arrancar los motores auxiliares de la segunda etapa cuando, oficialmente, ya había llegado al espacio.

Como combustible, el metano presenta algunas ventajas sobre el queroseno que queman la mayoría de cohetes, incluidos los Falcon 9 de SpaceX. El metano es un poco más eficiente, aunque esa ventaja se aumenta al inyectarlo a presión en la cámara de combustión, es barato de producir y fácil de almacenar en los depósitos del cohete. Ha de mantenerse a bajas temperaturas, aunque no tanto como el hidrógeno líquido que utilizan los motores de más alto rendimiento, como los de las lanzaderas espaciales SLS del programa Artemis de la NASA para regresar a la Luna. En esos cohetes, además, hay que inyectar helio en los tanques para impulsar el combustible hacia las bombas. Aparte de que el helio es caro, el circuito auxiliar de depósitos y conducciones supone una complicación añadida en el diseño del vehículo. Y todo ello repercute en el coste de cada lanzamiento. En cambio, en los cohetes de metano, al evaporarse este combustible ya crea su propio sistema de presurización.

Las ventajas del metano

La combustión del metano genera menos CO₂ y otros contaminantes que la del queroseno, un factor a tener en cuenta al evaluar el impacto ecológico de cada misión. Pero, sobre todo, su gran ventaja al aplicarlo a cohetes reutilizables es que deja poco residuo. No hay más que visualizar cómo aterrizan los Falcon 9, con su fuselaje inferior ennegrecido tras solo unos minutos de encendido de su motor de frenado, que quema queroseno.

Cuando SpaceX decidió apostar por el metano, Elon Musk señaló un motivo que rozaba la ciencia ficción: la atmósfera de Marte, su destino último, es esencialmente CO₂. Eso permitirá que futuras expediciones al planeta rojo sinteticen allí mismo el metano que necesitan para el viaje de regreso. Es una operación que aún no se ha ensayado, pero sí que el robot Perseverance ha realizado un experimento para extraer oxígeno del aire marciano, a un ritmo de seis gramos por hora. En una misión real los motores necesitarán unas siete toneladas de oxígeno y aproximadamente la mitad de metano para emprender el retorno a la Tierra.

Desde un punto de vista operativo, la limpieza de combustión del metano es esencial. El plan de Musk para ir a Marte contempla primero lanzar multitud de sus supercohetes Starship, a un ritmo de dos por semana (o quizá más), para subir hasta una órbita terrestre baja la carga necesaria para afrontar con éxito una expedición marciana.

De hecho, en esos viajes de ida y vuelta a la órbita terrestre está previsto que los propulsores de los Starship no aterricen en plataformas de cemento (como sucede con los actuales Falcon 9 de SpaceX), sino que se dirijan al propio pedestal desde el que despegaron. Un par de brazos metálicos en la torre de servicio deberán agarrar el propulsor, en los últimos segundos de su descenso, y depositarlo en su base. Allí, sin necesidad de moverlo, podrán limpiarse sus motores del escaso residuo que deja el metano, revisar el resto de sistemas, adaptar una nave sobre el propulsor y dejar listo el supercohete para despegar de nuevo en cuestión de horas. Al menos, ese es el sueño optimista de Elon Musk. Sin embargo, por el momento, el único cohete de metano que ha volado satisfactoriamente es chino.

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