Rumbo al cosmos (48 page)

Sensibilidad medioambiental

Con más de 1000 millones de habitantes, India es el segundo país más poblado del mundo, y la cifra continúa aumentando a pesar de todos los esfuerzos de control de natalidad llevados a cabo por el gobierno en las últimas décadas. Entre las múltiples complicaciones que causa la superpoblación, el acceso al agua potable es una de los más importantes; de hecho, éste se considera hoy en día un grave problema a nivel mundial, llegándose a hablar de una próxima crisis del agua. El continuo calentamiento global, con sus efectos sobre la desertización y la alteración en las precipitaciones, no hace sino agravar este problema.

La solución podría estar en el mar: la construcción de potentes plantas desalinizadoras daría una buena respuesta a estas necesidades de la población. Pero para funcionar, estas plantas necesitan energía, cantidades ingentes de energía. Conseguirla a partir de combustibles fósiles plantea, además de un elevado coste, serias dificultades adicionales: el empeoramiento de la situación de calentamiento global, por la masiva emisión de dióxido de carbono a la atmósfera que esto supondría, y un futuro amenazado por el inevitable agotamiento, antes o después, de estas fuentes de energía.

Las energías alternativas pueden ser la solución para países con un gran crecimiento en su demanda energética, como India; pero esto a su vez genera nuevos problemas, al requerirse de enormes extensiones de terreno dedicadas a placas fotovoltaicas o generadores eólicos. Sin embargo, la situación mejoraría considerablemente si pudiese extraerse esta energía directamente del espacio.

La idea no es nueva: instalar plantas fotovoltaicas en la órbita terrestre es una opción planteada sobre el papel hace años, y que cuenta con importantes ventajas. La principal es su mayor eficiencia frente a las plantas terrestres, al ser la intensidad de la luz solar casi el doble en el espacio que sobre la superficie; además, su disponibilidad allí sería prácticamente continua (excepto los cortos lapsos de eclipse), frente a las 8 horas de media durante las que se consigue una iluminación adecuada de las placas en la superficie terrestre. La energía producida por estas plantas energéticas espaciales sería enviada a la Tierra a través de potentes haces de microondas direccionales, recogidos en estaciones dispuestas al efecto que posteriormente redistribuirían esta energía a través de la red eléctrica convencional. Tendríamos así una eficiente e inagotable fuente energética que no generaría CO2.

Pero la idea de las plantas energéticas espaciales, magnífica sobre el papel, ha chocado siempre con un hecho incontestable: su descomunal coste, que las hace inviables a día de hoy. Y es que, dejando aparte el elevado precio que tendría el desarrollo de los satélites recolectores y las plantas terrestres de recepción asociadas, al coste que tiene en la actualidad el envío de un kilogramo de masa al espacio, pensar en infraestructuras como éstas es, simplemente, ciencia-ficción. Pero la solución india a este enorme obstáculo tiene un nombre: AVATAR.

La solución india al principal problema de la astronáutica

Bajo el acrónimo de “Vehículo Aeróbico para el Transporte Aeroespacial Hipersónico”, se trataría de hacer renacer el concepto de “avión espacial” tan recurrente en esta industria desde sus orígenes. El Avatar sería un vehículo reutilizable que despegaría y aterrizaría como un avión convencional, propulsándose con reactores durante su etapa atmosférica, y pasando a propulsión cohete una vez en el espacio. De esta forma se aligeraría sensiblemente el vehículo, al contar con una primera fase atmosférica que no sólo utilizaría superficies aerodinámicas (alas) para ascender a gran altura, sino que además durante esa primera fase el oxígeno necesario para la combustión de los motores se tomaría de la atmósfera, en lugar de tener que transportarlo a bordo como en un cohete convencional. Todo ello unido a la reutilización, conseguiría, sobre el papel, abaratar sensiblemente el coste del envío de carga al espacio.

Imagen: Posible aspecto del vehículo indio Avatar (
Imagen: National Aerospace Laboratories, Bangalore
)

Como decimos, el concepto ha sido muy estudiado y nunca llevado a cabo, principalmente por el elevado coste de anteriores propuestas, pero también, de acuerdo al principal valedor del concepto Avatar, el ingeniero Raghavan Gopalaswami, debido a errores conceptuales básicos que impedían que dichos diseños fuesen en realidad tan eficientes como se pretendía sobre el papel.

Y es que el gran problema de todas las anteriores propuestas, así como de los lanzadores actuales, es el enorme peso que deben arrastrar desde el instante del despegue en forma de combustible y oxígeno para alimentar los motores de la nave. Aunque la etapa atmosférica con aerorreactores haga disminuir en buena medida la cantidad de oxígeno a transportar, reduciéndola a la que será posteriormente consumida por el motor cohete, éste no deja de ser un molesto lastre indeseado que perjudica a las actuaciones del aparato. Y aquí está la principal novedad del concepto Avatar: el vehículo despegaría sin cargar ni un solo litro de oxígeno líquido; el necesario para la etapa de propulsión espacial sería generado durante el vuelo, tomándolo de la atmósfera entre los 26 y 31 km de altitud, mientras el vehículo va acelerándose de Mach 3 a Mach 8. Gopalaswami defiende, basándose en los cálculos de su equipo, que la masa de despegue del Avatar, incluido el sistema productor de oxígeno líquido en vuelo, es muy inferior a la que tendría si tuviera que cargar con dicho oxígeno desde tierra. De esta forma, asegura, se conseguiría un vehículo con una fracción másica de hidrógeno frente al total del vehículo mayor del 56%, cifra considerada como crítica por la comunidad aeroespacial para asegurar la viabilidad de un vehículo espacial de etapa única. Ni el Venture Star, ni el Hotol, ni el Skylon, otras propuestas occidentales similares al Avatar, consiguen siquiera acercarse a esta cifra, según Gopalaswami.

La dura realidad económica

Pero, aunque sus artífices defienden que un primer prototipo podría fabricarse con tan sólo 2000 millones de dólares, también admiten que será difícil llevarlo a cabo sin cooperación internacional, algo que llevan buscando hace años sin éxito.

A pesar de todo, el gobierno indio lleva tiempo invirtiendo en el proyecto. La idea del Avatar nació en los 90, siendo presentado por primera vez al público en 1998. Desde entonces, tanto la empresa donde nació la idea, Bharat Dynamics, como la agencia espacial india ISRO han realizado diversos avances técnicos que han ido dando solidez al proyecto: así, en enero de 2006 se ensayaron con éxito en tierra los primeros reactores indios de combustión supersónica (Scramjets), una avanzada tecnología sólo al alcance de los países más desarrollados, y necesarios para el desarrollo del Avatar, pues son estos los motores que se usarían durante su primera fase atmosférica. En la actualidad se trabaja en la puesta a punto de los sistemas productores de oxígeno líquido en vuelo, en los que se ha trabajado principalmente para maximizar su relación eficiencia/peso, crítica para conseguir que sea más rentable transportar este equipamiento que el oxígeno líquido necesario durante la fase de propulsión espacial; y recientemente se ha anunciado que para 2008 podría disponerse de un vehículo prototipo a pequeña escala y de utilización únicamente atmosférica que actúe como demostrador de la tecnología del Avatar.

Imagen: Maqueta para túnel de viento del RLV-TD, un vehículo demostrador para investigación tecnológica que abrirá camino al Avatar. (
Foto: ISRO
)

Está claro que el gobierno indio apuesta por el concepto, como reconoció el Presidente Abdul Kalam en un discurso el pasado 13 de abril de 2007. Pero en privado, los responsables del proyecto reconocen que, sin aportación económica que provenga de la colaboración internacional, será difícil que el Avatar llegue a ver la luz en un plazo razonable. Probablemente el desarrollo del demostrador anunciado para 2008 esté principalmente enfocado hacia atraer la atención de terceros países hacia su proyecto, en un intento de demostrar la viabilidad técnica de este interesante fruto del ingenio indio para así lograr la cooperación internacional que pueda hacerlo realidad. Veremos si tienen suerte.

Septiembre 2005

Apenas un mes después de que Bush expusiera su Nueva Visión para la Exploración del Espacio en la que anunciaba el próximo vehículo espacial que sustituiría al transbordador espacial, Rusia hacía lo propio presentando el proyecto que debería sustituir a su venerable Soyuz: el Kliper.

El proyecto ruso venía gestándose hacía años, pero posiblemente fue el discurso de Bush del 14 de enero de 2004 lo que lo hizo saltar a la luz pública. En una rueda de prensa el 17 de febrero del mismo año, Yuri Koptev, director de la empresa RKK Energiya, presentaba el proyecto Kliper.

Según declaraciones de Energiya, su trabajo en el proyecto data del año 2000, cuando se empezó a trabajar seriamente en un vehículo que sustituyera a las famosas Soyuz como transporte de tripulaciones a la órbita terrestre. Aunque sometida a tres grandes modificaciones a lo largo de su vida en servicio, que darían lugar sucesivamente a los modelos Soyuz, Soyuz T, Soyuz TM y Soyuz TMA, la nave rusa tiene sus orígenes en un diseño de los años 60, cuando se diseñó en directa competición con la nave Apollo en la carrera para llegar a la Luna.

Un reemplazo necesario

Con ya casi 40 años en servicio (la primera misión, Soyuz 1, tuvo lugar en 1967), la Soyuz se puede considerar el vehículo espacial de mayor éxito de todos los tiempos, habiendo constituido a lo largo de este periodo el caballo de batalla de todo el programa espacial tripulado ruso. Concebida principalmente como vehículo lunar, el abandono de este programa tras el triunfo de los Estados Unidos con el Apollo 11 redirigió la utilización de la Soyuz hacia el servicio de las sucesivas estaciones espaciales rusas Salyut y Mir. Hoy día, la Soyuz constituye el vehículo de retorno de emergencia anclado permanentemente a la Estación Espacial Internacional, además de servir de transporte de tripulaciones para los cosmonautas rusos. Durante los dos años y medio que el transbordador espacial norteamericano ha permanecido inmovilizado en tierra tras el accidente del Columbia, la Soyuz ha sido el único vehículo de transporte a la estación espacial, llevando a bordo también astronautas norteamericanos y europeos.

Pero a pesar de las sucesivas mejoras experimentadas con cada nueva versión, el diseño básico de la Soyuz tiene hoy día algunas limitaciones básicas que hacen conveniente la introducción de un vehículo sustitutivo. Una de las principales barreras es su capacidad: sólo tres cosmonautas, con poco más que sus enseres personales como carga adicional. Por otra parte, la Soyuz es un vehículo no reutilizable, lo que plantea una buena oportunidad de ahorro de costes a través de la posible reutilización de su sucesor.

Estas son las dos características más relevantes del nuevo Kliper en relación con su predecesora. Aunque aún es prematuro para dar detalles, pues el diseño está todavía en fase de definición, sabemos que la Kliper será una nave parcialmente reutilizable con capacidad para seis personas.

El respaldo de una gran empresa

Como decíamos al comienzo, el proyecto nació hacia el año 2000 por iniciativa propia de la compañía Energiya, que comenzó el desarrollo de forma interna. Aunque Energiya es hoy día una empresa privada, se puede decir que por sí sola representa prácticamente la totalidad del programa espacial ruso, especialmente en su parte tripulada. Energiya es la sucesora de la principal “oficina de diseño” del antiguo programa espacial soviético, el OKB-1 de Sergei Korolev, y mantiene desde su nacimiento el liderazgo en el diseño y operación de las misiones tripuladas rusas y sus vehículos. Con la caída del régimen comunista y la difícil transición hacia el capitalismo, la corporación recibiría el nombre de RKK Energiya (RKK iniciales en ruso de Corporación Espacial y de Cohetes) transformándose en una empresa privada.

Energiya es hoy día una de las empresas más prestigiosas del mundo en el sector espacial. Su experiencia y capacidad técnica están fuera de toda duda, y ello dio al anuncio de su nuevo proyecto Kliper una gran credibilidad. De hecho, la única duda seria al respecto es el posible respaldo económico que el proyecto pueda recibir.