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Starship, uno de los cohetes más potentes jamás fabricados, ha realizado tres pruebas de vuelo, acercándose con cada una de ellas a su objetivo de llevar humanos a Marte.
Ver como este cohete surca el cielo es una experiencia inolvidable, aunque lo este viéndolo a través del ordenador de casa. SpaceX ha logrado avances considerables en cada intento y la espera entre lanzamientos ha sido increíblemente corta. El primer vuelo de Starship tuvo lugar el 20 de abril de 2023, seguido de otro el 18 de noviembre de 2023 y otro cuatro meses después, el 14 de marzo de 2024.
Semanas antes del primer lanzamiento, Elon Musk, fundador, director ejecutivo y director de tecnología de SpaceX, anunció que el primer vuelo del cohete integrado Starship y Super Heavy, sería un lanzamiento muy emocionante. Bueno, Musk lo cumplió. Aunque el cohete tiene que demostrar que puede alcanzar muchos objetivos, el objetivo principal de la primera prueba de vuelo era lograr despegar de la plataforma de lanzamiento.
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El cohete despegó con éxito a las 8:33 a. m. CT desde Starbase en Bocachica, TX. Los primeros segundos parecieron eternos. Ver como este poderoso cohete se elevaba fue tan sublime que me dejó sin aliento. El encanto no se rompió a pesar de los sucesos que siguieron, tan solo fue un aviso de la dificultad del proyecto. El lanzamiento fue exitoso pero varios motores del propulsor Super Pesado no encendieron. Esto redujo la potencia y provocó una pérdida de altitud. El vehículo comenzó a hacer piruetas, por lo que el sistema de vuelo ordenó la terminación del propulsor y del Starship cuando apenas llevaba unos minutos de vuelo, a tan solo ~39 km sobre el Golfo de México[1].
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Independientemente de la pérdida del vehículo, el vuelo en sí fue un éxito. SpaceX pudo recopilar información que ayudaría a mejorar los vuelos futuros. "Con una prueba como esta, el éxito proviene de lo que aprendemos, y hoy hemos aprendido muchísimo sobre el vehículo y los sistemas terrestres", dijo SpaceX.
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En este vuelo también aprendieron cómo funcionaba la plataforma de lanzamiento. Aunque no todos los 33 motores Raptor de la primera etapa se encendieron durante el primer despegue, y proporcionando menos de los 16.5 millones de libras de empuje esperados, el lanzamiento de Starship abrió un gran cráter debajo de la plataforma y mandó trozos de concreto y otros escombros a lo alto del cielo de Texas[2]. Sin una estructura para desviar el penacho de escape lejos de la plataforma, Esto no fue un error sino una decisión deliberada tomada por SpaceX, que decidió no cavar una zanja para desvío de las llamas, sino construir una enorme placa de acero refrigerada por agua y colocarla debajo del soporte de lanzamiento. Aunque la placa de acero no estaba lista para debutar en el primer lanzamiento, SpaceX decidió seguir adelante, convencido de que el Fondag (un tipo especial de cemento resistente al calor) subyacente de la montura orbital podría sobrevivir un despegue[3].
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La Segunda Prueba de Vuelo fue aún más lejos y proporcionó datos invaluables para continuar con el desarrollo rápido de Starship. En esta prueba, los 33 motores Raptor del propulsor Super Pesado (Super Heavy) arrancaron con éxito y, por primera vez, se mantuvieron encendidos durante todo el ascenso. También en este vuelo, el propulsor Super Pesado apagó con éxito todos los motores Raptor menos tres, mientras que la segunda etapa encendió con éxito sus seis motores Raptor antes de separarse. Esta es la primera vez que un vehículo de este tamaño realizó con éxito esta técnica de separación caliente y con ello completando el objetivo principal de este vuelo de prueba. Después de la separación, el propulsor Super Pesado completó con éxito su maniobra de giro y encendido de motores para impulsarse de regreso a la superficie terrestre. Treinta segundos después, a una altitud de ~90 km sobre el Golfo de México,el propulsor tuvo un fin de viaje muy emocionante, lo que SpaceX llama RUD (desmontaje rápido no programado) o en términos más sencillos, “una "explosión". Más tarde, SpaceX determinó que el RUD se debió a un bloqueo del filtro de una línea de oxígeno líquido que suministraba a los motores.
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La segunda etapa, también conocida como Starship, continuó ascendiendo a una altitud de ~150 km a una velocidad de ~24,000 km/h, convirtiéndose en el primer Starship en llegar al espacio exterior y casi completando la etapa de combustión programada. Las cosas cambiaron cuando, cerca del final del encendido de la segunda etapa y antes de apagar el motor, se empezó a ventilar oxígeno líquido (el cual llevaba en exceso para simular la cantidad necesaria para futuras cargas útiles). Mientras realizaba esta actividad, una fuga en una válvula provocó incendios que terminaron apagando los seis motores Raptor e impidieron que Starship alcanzara la altitud esperada. Esto resultó en un giro violatorio que fue detectado por el sistema autónomo de seguridad de vuelo y activó un comando de seguridad para terminar el vuelo o RUD. Esta vez el vuelo de prueba duró más de ocho minutos[4].
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Durante el despegue, SpaceX también probó el deflector de llamas refrigerado por agua de la plataforma de lanzamiento y otras mejoras. Estos funcionaron como se esperaba, dejando la plataforma de lanzamiento en buen estado y casi lista para volver a montar otro vehículo y lanzarlo.
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El tercer vuelo de prueba logró por primera vez varios objetivos importantes y recopiló la telemetría con información sobre el comportamiento del escudo térmico durante el reingreso y el desempeño del vehículo.
El despegue de Starship fue a las 8:25 a. m. CT y, por segunda vez, los 33 motores Raptor del propulsor Super Pesado arrancaron con éxito y se mantuvieron encendidos durante todo el ascenso. Starship ejecutó exitosamente su segunda separación caliente, seguida de una maniobra de giro exitosa y un impulso total del propulsor Super Pesado que lo envió hacia su punto de amerizaje en el Golfo de México. Justo antes de que el vehículo experimentara un RUD, el propulsor encendió con éxito algunos motores para ayudar con su primer aterrizaje. El vuelo del propulsor concluyó a aproximadamente 462 metros de altitud y poco menos de siete minutos de iniciada la misión.
Mientras tanto, seis motores Raptor continuaban impulsando Starship a su órbita planeada, convirtiéndose en el primer Starship en completar su ascenso. Justo cuando los motores se apagaron ya después de alcanzar la órbita deseada, las cámaras colocadas en las aletas superiores proporcionaron una vista de la parte trasera del vehículo junto con una vista de un gajo de la Tierra. En este vuelo, la órbita de Starship tenía una trayectoria empinada que llevaría al vehículo a descender en el Océano Índico.
Durante aproximadamente 30 minutos de su vuelo no pudimos ver al vehículo ya que solo transmitió telemetría a través del sistema satelital TDRS. La telemetría era esencial para comunicar el comienzo y la finalización exitosa de varios de los eventos planeados para el vuelo, los cuales incluyeron la apertura y cierre de la puerta de carga útil (también conocida como dispensador de pez) y el inicio de una demostración de transferencia de combustible en órbita. También se planeaba re-encender un solo motor Raptor mientras Starship estaba en órbita, pero este no se realizó debido a la velocidad de balanceo que el vehículo tuvo durante su viaje. Esta prueba tenía como objetivo demostrar esta capacidad, pero no fue parte del proceso de salida de órbita.
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Después de aproximadamente 46 minutos de vuelo, Starship experimentó su primera reentrada a la atmósfera, proporcionando datos valiosos sobre el calentamiento y el control del vehículo durante el reingreso hipersónico. Durante aproximadamente dos minutos y medio, las terminales de Starlink que operaban en Starship, permitieron tener vistas del flujo del plasma caliente que se formó alrededor del vehículo. Según afirmó el equipo de SpaceX, los datos de Starlink y TDRS fueron cruciales para el éxito de este vuelo. Los datos obtenidos son necesarios para mejorar en futuros vuelos de Starship[5].
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Esta vez, la conclusión de la prueba de vuelo se produjo durante el reingreso, y las últimas señales de telemetría se recibieron aproximadamente a los 49 minutos de vuelo. Debido a que SpaceX no tenía intención de recuperar el hardware, los objetivos logrados hicieron que esta prueba fuera un éxito completo.
Y ahora, mientras yo estoy escribiendo este blog, SpaceX se está preparando para el próximo vuelo de prueba. Con los propulsores y las naves espaciales que SpaceX ya tiene construidos, el próximo lanzamiento de prueba podría realizarse en cualquier momento. Cabe notar que este enfoque de desarrollo rápido e iterativo es la base de todos los avances más innovadores de SpaceX, como son el desarrollo de Falcon, Dragon y Starlink. Starship, el sistema de transporte totalmente reutilizable de SpaceX, capaz de transportar tripulación y carga a la órbita terrestre, a la Luna y, en última instancia, viajar a Marte, pronto estará disponible para realizar muchos vuelos espaciales espectaculares que hasta ahora solo los vemos en las películas.
Referencias:
[3] Elon Musk post in Twitter - https://twitter.com/elonmusk/status/1649523985837686784