Los motores rusos para lanzadores espaciales son utilizados en distintas partes del mundo, incluso en Estados Unidos. Como es la tecnología rusa que podría adoptarse en Argentina para el proyecto tronador y quienes la utilizan actualmente.
Por Pablo Cavataio
Vladimir Putin
Hace pocos días se conoció la intención de Rusia de suministrar motores cohete a la Argentina que podrían utilizarse en el Programa Inyector Satelital de Cargas Útiles Livianas (ISCUL). Este programa, llevado a cabo por la CONAE y su empresa controlada VENG, tiene como objetivo desarrollar el primer vehículo lanzador satelital argentino. Los diseños considerados hasta el momento son los denominados Tronador II y Tronador III. El primero tiene una altura de 28 metros, un diámetro de 2,5 metros y podrá situar una carga de hasta 250 kg en una órbita LEO de 600 km de altura. Por otro lado, el Tronador III mide 34 metros de altura con diámetro de 2,5 metros y tendrá capacidad de satelizar hasta 1000 kg de carga en órbita LEO de 600 km de altura. Ambos diseños consideran la utilización de motores desarrollados en Argentina por la CONAE para la primera etapa. Estos, según informa la agencia espacial argentina, son de tipo regenerativo alimentados con una turbobomba, tienen un empuje de 30 toneladas, usan kerosene de calidad espacial (RP-1) y oxígeno líquido (LOX) como propelentes y tienen un ciclo de propulsión abierto. Sin embargo, esta noticia originada en Rusia podría presentar novedades en los planes conocidos del programa ISCUL, al menos en lo que respecta a la primera etapa del vehículo lanzador.
En relación a la declaración del presidente Vladimir Putin acerca de Rusia como proveedor de motores cohete de “muchos países del mundo” es posible realizar un análisis de los casos exportación concretados hasta el momento.
United Launch Alliance (ULA)
El principal cliente para los motores rusos, fuera del territorio de la Federación, es United Launch Alliance (ULA). El contrato para la provisión de estos motores fue firmado en el año 1996. En este caso el proveedor directo de los motores es la empresa RD-Amross (una alianza comercial entre United Technologies Corp. y NPO Energomash). Si bien existieron planes para fabricar los motores en suelo norteamericano, dado que United Technologies Corp. tiene la licencia de producción hasta el año 2030, estos nunca se concretaron hasta el momento y todas las unidades fueron fabricadas en Rusia por NPO Energomash (el costo estimado de la puesta en marcha de la línea de producción en EEUU se estimó en mil millones de dólares y demandaría cinco años de trabajo). ULA utilizó motores RD-180 para el cohete Atlas III, que voló seis veces y hoy está discontinuado. Actualmente se utilizan en la primera etapa del lanzador Atlas V. El primer vuelo de este lanzador se produjo en el año 2002 y al día de hoy a volado en 75 oportunidades, todas con éxito.
RD-180 de Energomash
Con un precio estimado en 10 millones de dólares, el RD-180 utiliza el ciclo de combustión por etapas y tiene doble cámara de combustión y doble tobera. Su empuje es de 3800 kN, tiene un impulso específico de 311 segundos y se alimenta con RP-1 y LOX. Con ULA como cliente, este motor se convierte en el más exportado desde Rusia y es así como el Atlas V, que es un derivado del misil intercontinental Atlas, actualmente está impulsado por un motor que es una variante de un desarrollo de la Unión Soviética, el motor RD-170 utilizado por el lanzador Energia (el RD-180 es finalmente un RD-170 “dividido” en dos).
Durante la crisis de Crimea en 2014, Rusia responde a las sanciones que EEUU le impuso con una amenaza de prohibición de uso de sus motores para lanzamientos con carga de uso militar. A raíz de estos hechos, el congreso norteamericano decide no depender más de los motores fabricados en la Federación, por lo que ULA se aboca al desarrollo del cohete Vulcan (decisión tomada también para reducir costos y así poder competir con Spacex), sucesor del Atlas V y del Delta IV. Este nuevo lanzador utilizará uno de los dos motores que actualmente están desarrollando Aerojet Rocketdyne (AR-1) y Blue Origin (BE-4), aunque ULA afirma que como plan de respaldo aún mantiene la opción de producir los RD-180 bajo licencia en suelo norteamericano, en caso que las dos primeras opciones no se materialicen. Se estima que estos motores seguirán volando desde territorio norteamericano al menos hasta 2020, cuando el lanzador Vulcan haga su primer vuelo.
Antares de Orbital ATK
Otro lanzador que utiliza motores rusos es Antares, de la empresa Orbital ATK. En su primera versión, la serie 100, la primera etapa utilizaba un motor denominado AJ26 que no era más que el modelo NK-33, fabricado por la Oficina de Diseño Kuznetsov a comienzos de los años setenta, con algunas modificaciones menores. En mayo de 2014, durante una prueba estática, se produjo una falla mayor que destruyó el motor. Sin embargo, Orbital siguió adelante con los lanzamientos de la serie 100 que hasta entonces contaba cuatro misiones exitosas. En octubre de ese mismo año un cohete Antares que transportaba la carga Cygnus CRS Orb-3 hacia la Estación Espacial Internacional explotó a los pocos segundos del lanzamiento. Más tarde se determinó que la causa del accidente fue una falla en la turbobomba del AJ26. A partir de ese momento Orbital ATK decide desarrollar la serie 200 y 300 del Antares que utilizan motores RD-181 producidos por la ya mencionada NPO Energomash. Los RD-181 son una variante del modelo RD-191, diseñada especialmente para ser exportada y usada en el Antares, con un empuje de 1.922 kN, que utilizan RP-1 y LOX como propelentes. Al día de hoy han volado de forma exitosa dos lanzadores de la serie 200 con motores RD-181 y Orbital continua con el plan de seguir teniendo a NPO Energomash como proveedor para su lanzador.
Motores rusos en Corea del Sur
En el año 2002 Corea del Sur anuncia el comienzo del desarrollo de su propio vehículo lanzador de satélites basándose en tecnología propia utilizada en sus cohetes sondas KSR-1, KSR-2 y KSR-3. Tres años más tarde, el Instituto de Investigación Aeroespacial de Corea (KARI por sus siglas en inglés) decide que la primera etapa de su lanzador Naroho (también llamado KSLV-1) sea el módulo universal URM-1 utilizado en la familia de lanzadores Angara rusos. Estos módulos utilizan un motor RD-151 (que es en definitiva una versión del RD-191 con menos empuje) producidos por NPO Energomash, tienen 1650 kN de empuje, 338 segundos de impulso específico y se alimentan con RP-1 y LOX. En el año 2013, luego de dos intentos fallidos, Corea del Sur logra situar su primera carga en órbita utilizando su lanzador Naroho. A partir de aquí, las autoridades coreanas consideraron que habían adquirido suficiente experiencia relativa al diseño y operación de un lanzador por lo que deciden avanzar hacia una nueva versión denominada KSLV-2, ahora si con tecnología totalmente propia, para lo cual se encuentran desarrollando su propio motor de ciclo abierto. El KSLV-2 contará con cuatro motores en la primera etapa, cada uno de los cuales aportará 655 kN de empuje con un impulso específico de 298 segundos, y se espera que esté operativo en el año 2021.
Motores propios o importados
La transferencia de tecnología incorporada no se reduce a una simple introducción de maquinaria, en este caso, un motor cohete. Es necesario realizar una adaptación de la tecnología en la organización destinataria. El dominio de una nueva tecnología requiere de mucho trabajo por parte del receptor y puede resultar muy oneroso por los costos explícitos pero también por los costos implícitos que finalmente pueden ser excesivos para el desarrollo local. El dominio que finalmente se logra es incierto y será función entonces de la habilidad, el esfuerzo y la inversión que se realice. La decisión de acceder al espacio de forma autónoma con motores de tecnología propia o con motores importados es una decisión de suma relevancia y requiere un análisis complejo que trasciende lo meramente tecnológico.
Fuentes:
RT, NPO Energomash, ULA, NASA, KARI
