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10 datos sobre SpaceX y cómo está revolucionando los viajes espaciales
Iniciada por el empresario y futurista Elon Musk, SpaceX fue fundada en 2002 como un intento de reavivar el interés público en la exploración espacial y estimular la financiación de la NASA. Además, Musk realmente quería lanzar misiles del tamaño de un rascacielos a la órbita de la Tierra. Y honestamente, ¿quién no?
El objetivo final del visionario nacido en Sudáfrica es permitir la existencia humana multiplanetaria reduciendo drásticamente el costo de lanzar material al espacio. Con nuestra tecnología actual, escapar de la gravedad de la Tierra no es fácil y tiene un precio alto.
Por ejemplo, costará alrededor de $ 500 millones enviar el Sistema de Lanzamiento Espacial (SLS) de la NASA, actualmente, el cohete más poderoso jamás desarrollado, a la órbita terrestre baja con aproximadamente 70,000 kilogramos (150,000 libras) de carga útil.
El último y más grande de SpaceX, el Falcon Heavy, puede hacer casi lo mismo por aproximadamente $ 90 millones de dólares, menos de una quinta parte del SLS y sus equivalentes. Entonces, ¿cuál es el secreto detrás de esta eficiencia sin precedentes, y qué es exactamente lo que Elon Musk tiene en mente para el futuro?
Crédito de la imagen destacada: wired.com10 SpaceX
Comienzos rocosos para el éxito del rugido
En 2002, fundar una empresa de tecnología aeroespacial era objetivamente una apuesta de alto riesgo. En un clima que ya está dominado por gigantes de la industria como Boeing y Lockheed Martin, el inicio de la puesta en marcha planteó muchos desafíos, entre ellos el principal de financiamiento.
Hasta el momento, Elon Musk se había hecho famoso por haber desafiado las probabilidades, y había abandonado un programa de doctorado en Stanford después de solo dos días para perseguir sus intereses empresariales durante la burbuja de las punto-com. Sin embargo, los primeros fallos en 2006 y 2007 para lanzar versiones beta del buque insignia SpaceX Falcon 9 dejaron a la compañía casi en la indigencia.
Musk ya había invertido hasta $ 100 millones de sus finanzas personales para lograr el éxito de la empresa de tecnología espacial, y para el 2008, ya era vencer o morir. Afortunadamente, el empresario multimillonario y capitalista de riesgo Peter Thiel, también cofundador de PayPal, intervino en el último momento y se convirtió en el primer inversor externo de SpaceX. La capital de Thiel dio nueva vida a las piernas destrozadas de la compañía, y el progreso ha sido constante desde entonces.
Ahora, esto no quiere decir que SpaceX no haya tenido muchos problemas desde su rejuvenecimiento. Si no lo hubiera hecho, entonces no sería una gran compañía aeroespacial ahora, ¿verdad? Choque y quema simplemente viene con el territorio.
En 2014-15, SpaceX libró una batalla legal con la Fuerza Aérea de los Estados Unidos para otorgar contratos de lanzamiento esencialmente sin competencia para United Launch Alliance, una empresa conjunta entre Boeing y Lockheed Martin. Agregue a esto su gran cantidad de fallas de lanzamiento y aterrizaje a finales de los años 2000 y principios de los 2010.
Pero sus éxitos ahora parecen superar mucho sus errores. La compañía cuenta con múltiples contratos de satélites gubernamentales, militares y privados y ha lanzado alrededor de 50 cohetes Falcon 9 (algunos de ellos reutilizados). La compañía ahora está valorada por encima de $ 20 mil millones. Por todo esto, es seguro asumir que el futuro de SpaceX descansa en las estrellas.
9 El Merlin 1D
Un verdadero mago en el mundo de los cohetes
El Merlin 1D es el cuarto motor impulsor de la familia de motores Merlin que impulsa el Falcon 9. En febrero de 2018, el Falcon Heavy fue lanzado a cientos de kilómetros sobre la superficie de la Tierra. Un solo motor Merlin con una potencia máxima emite 845 kilonewtons (190,000 lb) de empuje, mientras que solo pesa alrededor de 470 kilogramos (1,030 lb). Esto le otorga la mayor relación de empuje a peso de cualquier motor de refuerzo jamás diseñado o construido. Para cierta perspectiva, un solo impulso de Merlín es equivalente al peso de 17 elefantes africanos adultos.
Cada motor es enfriado por el suministro de combustible de queroseno a alta presión del cohete. Este es uno de los factores que ha ayudado a reducir la mayor parte del motor, ya que no se requieren tanques de refrigerante separados. El propulsor Falcon 9 está equipado con 9 motores Merlin, dos de los cuales pueden fallar en pleno vuelo y no obstaculizar el resultado de la misión.
Más allá de esto, los motores están clasificados para funcionar dentro de los límites estructurales y térmicos requeridos para transportar astronautas. ¡Esto significa que inevitablemente veremos a una compañía privada que envía hombres y mujeres a la Estación Espacial Internacional (ISS) en los próximos años!
8 enjuague y repita
Convertir cohetes en aviones
A principios de la década de 2000, después de darse cuenta de que comprar ICBM rusos restaurados para impulsar sus ambiciones en órbita no sería financieramente viable, Musk decidió construir sus propios cohetes. La idea era producir alrededor del 85 por ciento de los materiales necesarios en la empresa, lo que ayudaría a reducir radicalmente los costos de producción debido a la naturaleza costosa de subcontratar partes.
El siguiente paso hacia una mayor eficiencia viene con la reutilización total del cohete. Esto tiene mucho sentido también. Si te tomas la molestia de diseñar y construir un cohete multimillonario, es lógico intentar recuperar todo el objeto en lugar de estrellarlo contra el océano. Imagínese lo caro que sería viajar en avión si viajara en un avión recién bautizado cada vez que realiza un viaje.
Si bien la reutilización no es nada nuevo en una economía material, es un poco más difícil de aplicar a los cohetes de 20 pisos. SpaceX es el primero en emplear el aterrizaje de propulsión en la atmósfera terrestre. Cada refuerzo de Falcon utiliza una combinación de computadoras de telemetría a bordo, aletas de rejilla retráctiles y patas de aterrizaje, y motores de refuerzo capaces de inclinar su dirección de empuje para aterrizar de forma segura.
El 21 de diciembre de 2015, el Falcon 9 realizó su primer aterrizaje exitoso después de varios casi fallos a principios de ese año.Desde entonces, SpaceX ha conseguido 21 de 26 intentos, con los 17 aterrizajes más recientes consecutivos (incluido el Falcon Heavy).
La esperanza de Musk es poder reutilizar los refuerzos de Falcon miles de veces para reducir el costo de capital por lanzamiento de aproximadamente $ 60- $ 90 millones a menos de $ 50,000. Al insistir en un sistema 100 por ciento reutilizable, los únicos costos en que incurriría cada vuelo serían el combustible (el precio de los cuales palidece en comparación con la construcción del cohete) y algunos otros gastos generales, incluidas las inspecciones previas al lanzamiento.
Con una trayectoria bastante impresionante a lo largo de 2017 y hasta 2018, parece que SpaceX está en camino de satisfacer esa demanda.
7 Entrega de carga a la estación espacial internacional
Eso será $ 150 millones
A partir de 2009, la NASA otorgó a SpaceX un contrato de $ 1.6 mil millones para comenzar las misiones de reabastecimiento a la ISS. Inmediatamente después de la jubilación de los transbordadores espaciales, este acuerdo marcó la primera vez que la NASA confiaría en una compañía privada para entregar carga a la estación.
Durante un período de ocho años, SpaceX fue acusado de enviar un mínimo de 20 toneladas métricas de suministros, incluidos alimentos, agua y equipo científico, para encontrarse con la EEI en órbita terrestre baja. En 2015, la presidenta de SpaceX, Gwynne Shotwell, dijo que cada una de las tres misiones planeadas para ese año tenía un valor de alrededor de $ 150 millones. Desde 2016, la NASA ha firmado otras 14 misiones de reabastecimiento con SpaceX.
El contrato entre la NASA y SpaceX es un estilo estándar de interacción de dinero por servicios. Si bien $ 150 millones por misión pueden parecer mucho, es una fracción de lo que pagarían los contribuyentes de la NASA y los EE. UU. Si tuvieran que supervisar el desarrollo de sus propios vehículos de lanzamiento y carga útil. La NASA también está ayudando a SpaceX en el desarrollo de su cápsula Dragon tripulada. Combinado con el Falcon 9, el Dragón llevará a los astronautas a la ISS dentro de varios años.
Al igual que con las misiones de reabastecimiento mucho más baratas, se proyecta que el desarrollo de la cápsula del Dragón tripulado le costará a la NASA alrededor de $ 17 mil millones menos que el diseño y la construcción de su propio vehículo, el Orion. Por lanzamiento, se espera que el Dragón vuelva a ser más barato por un margen significativo. Parecería que el futuro de los viajes espaciales reside actualmente en una asociación entre corporaciones espaciales privadas y agencias gubernamentales.
6 colonización planificada de Marte
¿Cuándo puedo comprar mi boleto?
Todo lo que SpaceX ha trabajado hasta ahora ha estado al servicio de su visión fundadora: hacer de la humanidad una especie multiplanetaria. En 2017, Musk dijo: "Quieres despertarte por la mañana y pensar que el futuro será genial, y de eso se trata ser una civilización espacial". Se trata de creer en el futuro y pensar que el futuro será mejor que el pasado. Y no puedo pensar en nada más emocionante que salir y estar entre las estrellas ".
Durante los últimos 10 años, la compañía ha trabajado para perfeccionar la tecnología de aterrizaje propulsor, optimizar los refuerzos para que sean lo más reutilizables posible al 100%, y experimentar con los marcos espaciales de fibra de carbono para producir vehículos más livianos y resistentes que cuestan menos que los fabricados con los tradicionales. materiales
El propósito de todos estos avances es hacer que un viaje a Marte sea financieramente viable, como en $ 500,000 por boleto en lugar de varios miles de millones. Musk cree que el costo podría caer por debajo de $ 100,000 con un refinamiento continuo de la tecnología reutilizable.
El cronograma de Marte es rápido y furioso, con al menos dos misiones de carga al planeta rojo programadas para 2022. Dos años después, Musk y su equipo tienen la intención de enviar cuatro barcos a Marte, dos con suministros adicionales y dos tripulaciones de transporte. de los astronautas. El habilitador de estas ambiciones es el masivo cohete llamado BFR.
5 El BFR
Un cohete para acabar con todos
Una vez construido, el Big F-king Rocket (BFR) será el cohete más poderoso jamás fabricado, y por una buena razón. Debe poder levantar el equivalente al peso de una ballena azul en carga y personas en órbita. El cohete es una sola etapa para orbitar el diseño. (En comparación, los cohetes Falcon 9 y Heavy actuales son dos etapas). Esto significa que todo el cohete es completamente reutilizable.
Como resultado, el BFR, un diseño casi 12 veces más potente que el Falcon 9, será más barato de lanzar y mucho más versátil. El juego final es para que el BFR reemplace todos los vehículos de SpaceX actualmente en operación: la cápsula Falcon 9, Heavy y Dragon.
Se puede montar una nave espacial o un vehículo cisterna sobre el propulsor. La nave espacial puede aterrizar en cualquier parte del sistema solar y tiene una capacidad planificada de 100 personas, su carga y otros suministros para una masa total de 150 toneladas. Tiene un volumen presurizado de 825 metros cúbicos (29,000 pies), que es mayor que la cubierta principal de un avión comercial A380.
En su configuración de tránsito de Marte, se planea tener 40 cabinas (que pueden alojar cómodamente de dos a tres personas cada una), una cocina, varias áreas comunes grandes, un centro de entretenimiento, un refugio contra tormentas solares y una gran bodega de carga.
Si eso no parece lo suficientemente impresionante, podrías darle a la ballena azul mencionada un compañero y un bebé, y colocarlos a todos dentro de la nave espacial. El vehículo cisterna tendrá el mismo bastidor espacial que la nave espacial, pero estará lleno de metano líquido y combustible líquido de oxígeno.
El diseño de BFR es verdaderamente monstruoso. El elevador con vehículo de carga útil conectado se encuentra a 106 metros (348 pies) del suelo y 9 metros (30 pies) de diámetro, a la par del cohete Saturn V que llevó a los hombres a la Luna. El sistema propuesto enviará la nave espacial y todos sus ocupantes y carga a una "órbita de estacionamiento".
Mientras la nave espacial espera, el propulsor volverá a su plataforma de lanzamiento a través del aterrizaje propulsivo y se montará con el petrolero. Luego, el propulsor arrancará de nuevo y propulsará al petrolero para encontrarse con la nave espacial. El petrolero reabastecerá de combustible la nave espacial y regresará a la Tierra con el refuerzo cuando la nave espacial se marche hacia Marte.
A una velocidad de 100,000 kilómetros por hora (62,000 mph), los pasajeros a bordo de la nave espacial se convertirán en los humanos más rápidos que hayan vivido y llegarán a Marte dentro de tres meses.
4 cohetes para transito internacional
¡Vuela a cualquier lugar del mundo en menos de una hora!
Junto con el plan de Marte de Elon Musk, ha planteado esta pregunta: si SpaceX está construyendo un cohete para viajar a la Luna y Marte, ¿por qué no usar el BFR para viajar a otros lugares del mundo también? Debido a la capacidad de reutilización del 100 por ciento del BFR, es posible que se pueda utilizar para viajes increíblemente rápidos de un país a otro.
Musk dice que sería necesario encontrar lugares para que el cohete despegue y aterrice que están algo retirados de las grandes ciudades porque "los cohetes son bastante ruidosos". Pero la mayor parte de su tiempo de viaje se destinaría a la plataforma de lanzamiento. A partir de ahí, sería un vuelo bastante corto. Además de esto, una vez que estés libre de la atmósfera de la Tierra, tu vuelo será "suave como la seda", sin aire que cause turbulencia o mal tiempo.
Las rutas de las líneas aéreas comerciales con mayor tráfico de personas, como Los Ángeles a Nueva York, Londres y París a Nueva York, Los Ángeles a Londres y Londres a Hong Kong, podrían completarse a través de BFR en cualquier lugar de 25 a 35 minutos. No ha habido una cotización oficial sobre el precio de los boletos para estos vuelos, pero se puede suponer que serán relativamente caros al principio debido a la infancia tecnológica de este tipo de aire ... er, discúlpanos ... los viajes espaciales.
3 El cohete más poderoso del mundo
Falcon Heavy 6 de febrero de lanzamiento
El Falcon Heavy es una extensión del Falcon 9 y actualmente es el vehículo pesado de la empresa Musk. Desde el Saturno V, ningún cohete ha sido tan poderoso. Similar en altura al Falcon 9 pero con dos refuerzos adicionales de Falcon 9 en la primera etapa, el Falcon Heavy está compuesto por tres núcleos de motor y un cohete de carga útil de la segunda etapa montado sobre el núcleo central.
Su empuje en el despegue es de 22,819 kilonewtons (5.13 millones de libras), y es capaz de transportar 64,000 kilogramos (140,000 libras) de aproximadamente 10 elefantes africanos a la órbita terrestre baja, 17,000 kilogramos (37,000 libras) a Marte y casi 3,600 kilogramos (8,000 lb) a Plutón!
El 6 de febrero de 2018, el cohete Falcon Heavy de SpaceX despegó del histórico Pad 39a en el centro de lanzamiento de Cabo Cañaveral en Florida, la misma plataforma de lanzamiento que vio las misiones de Apolo enviar a los hombres a la Luna. La misión fue un gran hito para SpaceX, que ahora es la única compañía espacial comercial que ha enviado una carga útil más allá de la gravedad de la Tierra.
El aterrizaje simultáneo de los dos impulsores Falcon del núcleo externo es una demostración del dominio cada vez mayor de SpaceX de la tecnología de cohetes reutilizables. Tras el reingreso de los núcleos externos, fue posible escuchar seis explosiones sónicas que emanan de cada una de las secciones inferiores, patas de aterrizaje y aletas de rejilla de los refuerzos.
El núcleo central perdió su marca de aterrizaje en uno de los drones oceánicos autónomos de SpaceX en unos 100 metros (330 pies) y chocó con el Pacífico a aproximadamente 485 kilómetros por hora (300 mph). Más tarde, Musk aclaró que el núcleo central no había podido volver a encender dos de sus motores para la crucial quemadura de aterrizaje que reduciría el impulso de la velocidad supersónica a un suave aterrizaje.
En la típica forma caprichosa de SpaceX, la carga útil ficticia que se usó para probar la capacidad de elevación del cohete fue el propio Tesla Roadster de Elon Musk. Un maniquí astronauta apodado cariñosamente "Starman" (en homenaje a la canción de David Bowie) es su pasajero. El maniquí usa el traje espacial que SpaceX está desarrollando actualmente.
El roadster fue enviado en una órbita trans-Marte, lo que significa que hay un automóvil que viaja a través del espacio hacia Marte a aproximadamente nueve veces la velocidad del sonido. Su órbita proyectada lo lleva por un camino elíptico a varios millones de millas más allá de Marte antes de volver alrededor del Sol.
Sin embargo, debido a la estructura compuesta de carbono del automóvil y la prevalencia de la radiación y los residuos microscópicos en el espacio, los químicos dicen que la mayoría del automóvil probablemente se desintegrará dentro de un año.
2 Puedes seguir el progreso de Starman a través del sistema solar
Inmediatamente después del lanzamiento de Falcon Heavy, ingeniero eléctrico y trabajador de la industria aeroespacial, Ben Pearson, el 6 de febrero de 2018, creó un sitio web, www.whereisroadster.com, que rastrea a Starman y su roadster rojo cereza mientras avanzan por el espacio.
El sitio proporciona los datos de velocidad y posición relativos a la Tierra, Marte y el Sol. También proporciona una simulación de la órbita de Starman alrededor del Sol e incluso algunos fragmentos de datos como el consumo de combustible estimado y la cantidad de veces que el roadster ha excedido su garantía de por vida.
La simulación de Pearson se basa en los datos que recibe del sistema JPL HORIZONS, que es un compendio en línea del seguimiento de objetos del sistema solar utilizado para asteroides, cometas, satélites y naves espaciales. Pearson también ha calculado una serie de aproximaciones cercanas, o cuando el roadster estará dentro de alguna fracción o múltiplo de una unidad astronómica de la Tierra o Marte. Una unidad astronómica es la distancia de la Tierra al Sol o alrededor de 150 millones de kilómetros (93 millones de millas).
Pearson creó el sitio web poco después del lanzamiento. Se dio cuenta de que probablemente habría una audiencia importante, incluido él mismo, para rastrear la exhibición bastante cómica.
1 Iniciativa Starlink y un intento de recuperar la nariz de Falcon 9
El 22 de febrero de 2018, los satélites PAZ y Starlink se lanzaron a órbita a bordo de un propulsor Falcon 9. PAZ es un satélite militar español de seguridad y defensa. Los satélites Starlink son el arte de prueba preliminar de la iniciativa Starlink de SpaceX, que apunta a proporcionar acceso a Internet de banda ancha global para 2024.
Estos dos satélites, cuyo nombre en código son Tintin A y B, servirán como prueba de concepto, mientras que SpaceX espera la aprobación de la FCC para lanzar muchos cientos, y eventualmente miles, más. Los satélites se comunicarán entre sí y las estaciones terrestres a través de láseres ópticos, transmitiendo el acceso a Internet desde cualquier parte de la Antártida a una aldea africana.
Tras el lanzamiento, SpaceX intentó recuperar la mitad del carenado de la etapa superior utilizando su barco de recuperación de carenado llamado Sr. Steven. El carenado es el cono de la nariz del cohete que protege la carga útil en el ascenso y es vital para el marco aerodinámico del vehículo.
Después de que la segunda etapa haya salido de la atmósfera de la Tierra, no hay aire para resistir el movimiento de la nave espacial, por lo que el carenado se divide en dos partes y vuelve a caer a la Tierra. Cada pieza está valuada en alrededor de $ 3 millones, sumando en total aproximadamente el 10 por ciento del costo de lanzamiento.
En esfuerzos minuciosos para hacer que cada parte del cohete sea reutilizable, el carenado, junto con el refuerzo, debe ser recuperado. Ahí es donde Sr. Steven entra. El barco se coloca debajo del carenado mientras cae y usa una red gigante (como un guante de béisbol) para atraparlo.
El propio carenado utiliza propulsores de gas frío y un gran paracaídas para guiarlo a un punto específico sobre el océano y disminuir su velocidad de reingreso de ocho veces la velocidad del sonido. Desafortunadamente, Sr. Steven Perdí el carenado esta vez a varios cientos de pies, pero finalmente recuperó el cono de la nariz y con orgullo regresó al puerto con él a cuestas.
SpaceX pretende tener eventualmente múltiples Sr. Stevens, aunque probablemente con diferentes nombres, para ayudar con su programa de lanzamiento cada vez más ocupado.