La respuesta europea a SpaceX: motores reutilizables impresos en 3D

Los desorbitados costes de la exploración espacial tal y como la conocíamos son inviables en la actualidad. La tecnología ha avanzado tanto que ahora permite reutilizar cohetes y naves para varios viajes, lo que permite un descenso en la factura final y abarata el coste por asiento.

SpaceX, con Elon Musk al frente, ha sido una de las compañías que más han apostado por este concepto. Y hasta ahora les ha funcionado de maravilla poniendo a un par de astronautas en la Estación Espacial Internacional y con el objetivo puesto en llevar a más humanos a la Luna e incluso en un futuro establecer una colonia en Marte.

Una vez comprobado que este planteamiento funciona, la Agencia Espacial Europea (ESA, de sus siglas en inglés) también está apostando por el mismo concepto y lo está integrando ya en los proyectos actuales. Uno de los más importantes y el que abre la puerta a la reutilización es el del motor para cohetes Prometheus, de desarrollo íntegramente europeo y con un futuro prometedor.

Primer cohete europeo reutilizable

El pasado noviembre, en medio de la Space19+ celebrada en Sevilla, la ESA logró todos los fondos necesarios para hacer realidad el desarrollo del Prometheus. Los últimos retoques al último motor presentado por la Unión Europea con el fin de llevarlo a una "madurez técnica adecuada para la industria", según publica la propia ESA en una nota de prensa. Está siendo desarrollado por ArianeGroup, la rama aeroespacial de Airbus, como producto clave para la competitividad de la Agencia Europea en los lanzamientos espaciales.

Cámara de empuje impresa en 3D ESA Omicrono

Desde su planteamiento inicial, el Prometheus ha sido diseñado para ahorrar costes y si todo sale como lo planeado, conseguirá "reducir diez veces el coste de producción de la etapa principal del motor Ariane 5 Vulcan 2". Una cifra muy importante que se consigue sin renunciar a prácticamente nada.

Las posibilidades de Prometheus permiten su integración en etapas principales o secundarias, cuenta con empuje variable, múltiples ingnicionens y requisitos de trabajo en tierra mínimos tanto para antes como para después de cada misión. Haciéndolo uno de los motores más flexibles desarrollados hasta ahora.

Impresoras 3D para cohetes

Una de las claves de la reducción de costes es la aplicación de impresoras 3D para la fabricación. "Los primeros elementos construidos el año pasado se beneficiaron de nuevos métodos, como la fabricación de capas aditivas (ALM, de sus siglas en inglés) que acelera la producción, logra menos piezas y reduce los costes". Un sistema parecido al que ya se está utilizando en la reparación de submarinos en Australia.

Impresora 3D de la ESA ESA Omicrono

Las construcciones empleando ALM se realizan capa a capa y reduce notablemente el tiempo de fabricación comparado con el método tradicional, que pasaba por cortar el material de una pieza en bruto. Está especialmente pensado para aquellas partes y piezas más complejas imposibles de fabricar mediante métodos tradicionales.

Los componentes que ya se han fabricado y están listos para pasar a la fase de pruebas incluyen turbina de la turbo-bomba, la admisión de la bomba y las válvulas del generador de gas. Tendremos que esperar a marzo de 2021 para poder ver las válvulas de la cámara y el ordenador de abordo del motor de cohete, que se empleará para gestionar y monitorizar el funcionamiento. "Esta es la parte que lo convierte en un motor inteligente y potencialmente reutilizable".

Puerto Espacial Europeo en la Guyana francesa ESA Omicrono

Lo cierto es que para tener el primer modelo operativo para las pruebas en tierra tendremos que esperar al menos un año. La ESA espera contar a finales de 2021 con un prototipo a escala 1:1 con el que poder comenzar a ensañar y probar todos los sistemas y piezas. El M1, como así se llamará, tendrá que esperar a que los ingenieros tengan lista la primera cámara de combustión en diciembre de este 2020 tras lanzar el primer modelo de pruebas este mismo mes de junio. Como conjunto, se espera que Prometheus sea la base de trabajo de Ariane hasta el 2030.