Starship (SpaceX)

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Interpretación artística de un lanzamiento del cohete Starship/BFR

Starship,BFR o Starship/super heavy [1]​: :2:35 es el vehículo de lanzamiento y la nave espacial de nueva generación financiados por SpaceX, anunciados por Elon Musk en septiembre de 2017. Incluye vehículos de lanzamiento reutilizable y naves espaciales que están destinados por SpaceX para reemplazar todo el hardware de la empresa existente a principios de los años 2020, la infraestructura terrestre para un rápido lanzamiento y relanzamiento, y transferencia de tecnología propulsor de gravedad cero a ser desplegado en órbita terrestre baja (LEO) . Los nuevos vehículos son mucho más grandes que la flota de SpaceX existente. La gran carga útil de hasta 150.000 kg (330.000 lb) lo convierte en un vehículo de lanzamiento súper pesado.

El sistema BFR está previsto que sustituya los vehículos de lanzamiento Falcon 9 y Falcon Heavy​​, así como la nave espacial Dragón, en un principio el objetivo en el mercado de lanzamiento de órbita terrestre, pero añadiendo explícitamente capacidad sustancial para apoyar los vuelos espaciales de larga duración en el ambiente cislunar y la misión a Marte . [1]​ SpaceX tiene la intención de que este enfoque mejore el costo de diseño y construcción del sistema BFR.

SpaceX había previsto inicialmente un diseño más grande como parte de la visión de Musk para un sistema de transporte interplanetario. [2]​ La gama ITS se diseñó con un diámetro de núcleo de 12 metros (39 pies), [3]​ y el diseño de BFR se redujo a 9 metros (30 pies)[1]​ Mientras que el STI se había dirigido al tránsito de Marte y a otros usos interplanetarios, SpaceX pivotó en 2017 a un plan que reemplazaría a todos los proveedores de servicios de lanzamiento de SpaceX: órbita terrestre, órbita lunar, misiones interplanetarias e incluso el transporte intercontinental de pasajeros en la Tierra.[1][4]

El trabajo de desarrollo comenzó en 2012 con los motores de cohete Raptor y las pruebas de motores comenzaron en 2016. Los nuevos diseños de motores de cohetes tienen largos plazos de entrega de otras partes principales de los nuevos vehículos de lanzamiento y naves espaciales. Vehículos para la construcción de vehículos; el primero está programado para comenzar en el segundo trimestre de 2018, [1]​con los primeros vuelos suborbitales planificados para 2019.[5]​ La compañía declaró públicamente como una meta aspiracional para el primer lanzamiento de ya en 2020, seguido por el primero Marte un período sinódico más tarde, en 2024.

Historia[editar]

Proceso de diseño[editar]

Desarrollo temprano[editar]

En marzo de 2012, las noticias afirmaron que un motor Raptor de etapa superior había comenzado el desarrollo, aunque los detalles no se dieron a conocer en ese momento. [6]​ En octubre de 2012, Musk declaró públicamente un plan de alto nivel para construir un segundo sistema de cohetes reutilizables con capacidades sustancialmente más allá de los vehículos de lanzamiento Falcon 9/Falcon Heavy en los que SpaceX había gastado varios miles de millones de dólares [7]​. Este nuevo vehículo iba a ser "una evolución del acelerador Falcon 9 de SpaceX ... 'mucho más grande'". Pero Musk indicó que SpaceX no hablaría públicamente sobre el tema hasta 2013. [8][9]

En junio de 2013, Musk declaró que tenía la intención de aplazar cualquier posible oferta pública inicial de acciones de SpaceX en el mercado bursátil hasta después de que "Mars Colonial Transporter esté volando regularmente". [10][11]

En agosto de 2014, las fuentes de los medios especularon que la prueba de vuelo inicial del vehículo de lanzamiento superpesado conducido por Raptor podría ocurrir ya en 2020, con el fin de probar completamente los motores en condiciones de vuelos espaciales orbitales; sin embargo, se informó que cualquier esfuerzo de colonización fue "en lo profundo del futuro". [12]

A principios de 2015, Musk dijo que esperaba lanzar detalles a finales de 2015 de la "arquitectura completamente nueva" para el sistema que permitiría la colonización de Marte. Esos planes se retrasaron, [13][14][15][16][17]​ tras un fallo de lanzamiento en junio de 2015 hasta que SpaceX volvió a volar a fines de diciembre de 2015. [18]

Anuncio de 2016[editar]

En septiembre de 2016, en la 67ª reunión anual del Congreso Astronáutico Internacional, Musk dio a conocer detalles sustanciales del diseño de los vehículos de transporte. En ese momento, la arquitectura del sistema se conocía como el "Sistema de Transporte Interplanetario" (STI) . Los detalles anunciados en IAC incluían el tamaño muy grande (12 metros (39 pies) de diámetro del núcleo), [19]​ material de construcción, cantidad y tipo de motores, empuje, capacidad de carga de carga y pasajeros, reabastecimiento en tanque de propelente en órbita, tiempos de tránsito representativos y partes de la infraestructura del lado de Marte y de la Tierra que SpaceX pretende construir para soportar un conjunto de tres vehículos de vuelo. Los tres vehículos distintos que conformaron el vehículo de lanzamiento ITS en el diseño 2016 fueron los siguientes:[20]

  • ITS booster, la primera etapa del vehículo de lanzamiento, la cual era la encargada de poner en órbita los cargueros cisterna y las naves tripuladas.
  • Nave espacial ITS , una nave espacial en el espacio de segunda y larga duración.
  • ITS cisterna, una segunda etapa alternativa diseñada para transportar más propelente para reabastecer de combustible a otros vehículos en orbita.

Además, Musk habló de una visión sistémica más amplia, con la esperanza de que otras partes interesadas (ya sean empresas, individuos o gobiernos) utilizaran la nueva infraestructura de transporte significativamente más económica que SpaceX para construir a fin de ayudar a construir un ser humano sostenible. civilización en Marte, y así satisfacer la demanda que una empresa tan creciente podría ocasionar. [21][22][23]

En el plan de 2016, SpaceX intentó volar sus primeras misiones de investigación en naves espaciales a Marte utilizando su vehículo de lanzamiento Falcon Heavy y una nave espacial Dragon modificada, llamada Red Dragon, antes de la finalización y el primer lanzamiento de cualquier vehículo de lanzamiento ITS. Más tarde, las misiones de Marte que usaban ITS estaban programadas en ese momento para comenzar no antes de 2022. [24]​ Esos planes cambiaron más tarde, inicialmente con un anuncio de febrero de 2017 de que no ocurriría ninguna misión SpaceX Mars antes de 2020, dos años más tarde que la misión exploratoria Falcon Heavy 2018/Dragon2 [25]​antes mencionada y luego, en julio de 2017, abandonando el plan utilizar un módulo de aterrizaje suave Red Dragon por completo. [26]

Anuncio 2017[editar]

En julio de 2017, Musk indicó que la arquitectura había "evolucionado bastante" desde la articulación de la arquitectura de Marte en 2016. Un impulsor clave de la arquitectura actualizada era hacer que el sistema fuera útil para los lanzamientos de órbita terrestre y cislunar sustanciales para que el sistema se amortizara, en parte, mediante actividades de vuelos espaciales económicos en la zona espacial cercana a la Tierra. [27]

En septiembre de 2017, en la 68ª reunión anual del Congreso Astronáutico Internacional, SpaceX dio a conocer la arquitectura actualizada del vehículo. Musk dijo "estamos buscando el nombre correcto, pero el nombre en clave, al menos, es BFR". [28]​ El diseño 2017 es una tecnología de 9 metros de diámetro, que utiliza tecnología de motor de cohete Raptor alimentado con metaloxina inicialmente en la órbita de la Tierra y en el entorno cislunar, más tarde, siendo utilizado para vuelos a Marte.[29][30]

La aerodinámica de la segunda etapa de BFR (Big Falcon Spaceship, o BFS) cambió con respecto al vehículo de lanzamiento de diseño 2016. El diseño de 2017 es cilíndrico con un pequeño ala delta en la parte trasera que incluye una aleta dividida para controlar el cabeceo y el balanceo. El ala delta y las aletas divididas son necesarias para expandir la envolvente de vuelo y permitir que la nave aterrice en una variedad de densidades atmosféricas (no, delgadas o pesadas) con una amplia gama de cargas (pequeñas, pesadas o ninguna) en el nariz del barco. [29][28]​::18:05–19:25

Hay tres versiones del barco: BFS Cargo, BFS Tanker y BFS crew. La versión de carga se utilizará para lanzar satélites a la órbita baja de la Tierra, entregando "significativamente más satélites a la vez que cualquier cosa que se haya hecho antes" [29]​, así como para el transporte de carga a la Luna y Marte. Después de reasentarse en una órbita terrestre de alta elíptica, la nave espacial está siendo diseñada para aterrizar en la Luna y regresar a la Tierra sin reabastecimiento de combustible.[29][28]:31:50

Además, el sistema BFR tendría la capacidad de transportar pasajeros y / o carga en un rápido transporte Tierra-Tierra, entregando su carga útil en cualquier parte de la Tierra en 90 minutos. [29]

A partir de septiembre de 2017, los motores Raptor se probaron para un total combinado de 1200 segundos de tiempo de disparo de prueba en 42 pruebas principales del motor. La prueba más larga fue de 100 segundos, que está limitada por el tamaño de los tanques de propelente en la instalación de prueba de suelo de SpaceX. El motor de prueba funciona a 20 MPa (200 bar, 2,900 psi) de presión. El motor de vuelo apunta a 25 MPa (250 bar; 3,600 psi), y SpaceX espera alcanzar 30 MPa (300 bar; 4,400 psi) en iteraciones posteriores. [28]​ En noviembre de 2017, el presidente y COO de SpaceX, Gwynne Shotwell, indicó que aproximadamente la mitad de todo el trabajo de desarrollo actual sobre BFR se centra en el motor Raptor. [31]

El objetivo es enviar las primeras dos misiones de carga a Marte en 2022,[29]​ con el objetivo de "confirmar los recursos hídricos e identificar los peligros" y poner en marcha "infraestructura de energía, minería e infraestructura de soporte vital" para vuelos futuros, seguidos por cuatro barcos en 2024, dos naves espaciales BFR tripuladas más dos buques de solo carga que traen equipo y suministros adicionales con el objetivo de establecer la planta de producción de propelente. [28]

Anuncio 2018[editar]

En un anuncio celebrado en la sede de SpaceX en Hawthorne en septiembre de 2018, Elon Musk mostró un rediseño del BFS con alas y aletas de canard adicionales. El nuevo concepto de BFR tiene siete motores Raptor del mismo tamaño en la segunda etapa. La segunda etapa también tiene dos pequeñas aletas de accionamiento cerca de la nariz de la nave, y tres aletas grandes en la base, dos de las cuales actúan, y las tres se doblan como patas de aterrizaje. [32]

A partir de 2018, una nueva instalación de producción para construir los vehículos está en construcción en el Puerto de Los Ángeles. La fabricación del primer buque estaba en marcha en marzo de 2018[33]​ con los primeros vuelos de prueba suborbitales planificados para 2019. [33][34]​ La compañía declaró públicamente un objetivo ambicioso para los vuelos de carga BFR iniciales en Marte de lanzamiento de BFR ya en 2022, seguido por el primer vuelo tripulado a Marte un período sinódico más tarde, en 2024.[33][35]​ Además, el BFR se utilizará para la misión de turismo lunar SpaceX, una misión privada propuesta para volar turistas espaciales alrededor de la Luna, tripulada por Yusaku Maezawa junto con algunos artistas de diferentes antecedentes artísticos. [36]

Descripción[editar]

Las características importantes del vehículo lanzador incluyen:

  • Completamente reutilizable, ambas etapas
  • La lanzadera regresa y aterriza en el soporte de lanzamiento
  • Multi-motor de capacidad de salida, incluso durante el booster de aterrizaje
  • Relatividad de aterrizaje esperada a la par con los principales aviones de pasajeros
  • Rendezvouz y acoplamiento automatizados.
  • Transferencia de propelentes en órbita desde un buque tanque BFR a una nave espacial BFR
  • Tecnología reutilizable de blindaje térmico.
  • 150 toneladas de masa útil, tanto a órbita terrestre baja, y con carga propulsora en órbita, a la Luna o Marte, con plena reutilización; 250 toneladas masa de carga útil si se vuela en una configuración desechable.
  • 9 metros (29,5275591 pies) de diámetro
  • 118 metros de longitud de la nave espacial BFR o del tanque BFR o del liberador de carga útil orbital BFR, que transportan 150 toneladas de carga útil máxima de ascenso con una carga útil típica de retorno de 50 toneladas; llevando 1100 toneladas de masa propulsora.
  • 48 metros de longitud del cohete, etapa de refuerzo más la nave espacial BFR (o tanque BFR) combinado * masa de despegue 4400 toneladas.
  • 31 motores Raptor en el refuerzo, proporcionando 5400 toneladas de empuje de despegue.
  • Los motores Raptor han sido probados por un total combinado de 1200 segundos de tiempo de disparo de pruebas sobre los 42 motores principales. La prueba más larga fue de 100 segundos, que está limitada por el tamaño de los tanques de combustible en la instalación de pruebas de tierra de SpaceX. El motor de prueba funciona a 200 atmósferas. El motor de vuelo está destinado para 250 bar, y SpaceX espera alcanzar 300 bar en iteraciones posteriores.

Especificaciones[1][editar]

Componente
Atributo
Completo BFR lanzador BFR nave espacial
Carga a LEO reusable: 150 t (330,000 lb)

reemplazable: 250 t (550,000 lb)

Carga de retorno 50 t (110,000 lb)
Diámetro 9 m (30 ft)
Longitud 106 m (348 ft) 58 m (190 ft) 48 m (157 ft)
Masa máxima 4.400 t (9.700.000 lb) 1.335 t (2.943.000 lb)
Motores 31× SL Raptors SL + 4× vacuum Raptors
Empuje 52,7 MN (11,800,000 lbf) 12.7 MN (1,300 tf; 2,900,000 lbf) total
Capacidad de propulsor 1,100 t (2,400,000 lb): 240 t CH4 + 860 t O2
Peso vacío 85 t (187,000 lb)

Alcance de las misiones BFR[editar]

El vehículo de lanzamiento BFR está previsto para reemplazar todos los vehículos y naves espaciales SpaceX existentes a principios de la década de 2020. La estimación del costo de SpaceX ha llevado a la compañía a concluir que los lanzamientos de BFR serán más baratos para el lanzamiento del Falcon. dos al aterrizaje de precisión del amplificador en su lanzamiento y operaciones de lanzamiento líderes en la industria. Más específicamente, tanto Falcon 9 como Falcon se lanzarán en la flota operativa de SpaceX durante la década de 2020.[37][1]:24:50–27:05

Las misiones de vuelo de BFR apuntan a: [37]

  • Mercado de órbita terrestre heredado
  • Misiones espaciales de larga duración en la región cislunar
  • Misiones de Marte, ambas como buques de carga
  • Viajes comerciales de larga distancia en la Tierra: la posibilidad de transportar personas en vuelos suborbitales punto a punto entre dos puntos de la Tierra en menos de una hora [36] [44] Musk se refiere a esto como "Tierra-Tierra". [38][39][40]

Véase también[editar]

Referencias[editar]

  1. a b c d e f g Elon Musk speech: Becoming a Multiplanet Species, 29 September 2017, 68th annual meeting of the International Astronautical Congress in Adelaide, Australia
  2. Eric Berger (18 de septiembre de 2016). «Elon Musk scales up his ambitions, considering going "well beyond" Mars». Ars Technica. Consultado el 19 de septiembre de 2016. 
  3. Kenneth Chang (27 de septiembre de 2016). «Elon Musk’s Plan: Get Humans to Mars, and Beyond». New York Times. Consultado el 27 de septiembre de 2016. 
  4. Error en la cita: Etiqueta <ref> no válida; no se ha definido el contenido de las referencias llamadas Dent20170929
  5. Falcon Heavy maiden flight press conference
  6. Zach Rosenberg (16 de marzo de 2012). «SpaceX readies upgraded engines». Flightglobal. Consultado el 17 de enero de 2018. «SpaceX is in the midst of a variety of ambitious engine programmes, including the Merlin 2, a significant modification of the Merlin 1 series, and the Raptor upper stage engine. Details of both projects are tightly held.» 
  7. Zach Rosenberg (15 de octubre de 2012). «SpaceX aims big with massive new rocket». Flight Global. Consultado el 28 de octubre de 2015. 
  8. Error en la cita: Etiqueta <ref> no válida; no se ha definido el contenido de las referencias llamadas dn20121213
  9. Rod Coppinger (23 de noviembre de 2012). «Huge Mars Colony Eyed by SpaceX Founder Elon Musk». Space.com. Consultado el 10 de junio de 2013. «The fully reusable rocket that Musk wants to take colonists to Mars is an evolution of SpaceX's Falcon 9 booster.... 'It's going to be much bigger [than Falcon 9], but I don’t think we’re quite ready to state the payload. We’ll speak about that next year,' Musk said. ... 'Vertical landing is an extremely important breakthrough — extreme, rapid reusability.'». 
  10. Chris Ciaccia (6 de junio de 2013). «SpaceX IPO: 'Possible in the Very Long Term'». The Street. Consultado el 10 de junio de 2013. 
  11. Steve Schaefer (6 de junio de 2013). «SpaceX IPO Cleared For Launch? Elon Musk Says Hold Your Horses». Forbes. Consultado el 10 de junio de 2013. 
  12. Alan Boyle (5 de enero de 2015). «Coming Soon From SpaceX's Elon Musk: How to Move to Mars». NBC News. Consultado el 8 de enero de 2015. «The Mars transport system will be a completely new architecture. Am hoping to present that towards the end of this year. Good thing we didn't do it sooner, as we have learned a huge amount from Falcon and Dragon.» 
  13. Alan Boyle (27 de septiembre de 2016). «SpaceX’s Elon Musk makes the big pitch for his decades-long plan to colonize Mars». GeekWire. Consultado el 3 de octubre de 2016. 
  14. Christian Davenport (13 de junio de 2016). «Elon Musk provides new details on his 'mind blowing' mission to Mars». Washington Post. Consultado el 14 de junio de 2016. 
  15. 2016 StartmeupHK Venture Forum - Elon Musk on Entrepreneurship and Innovation. StartmeupHK Venture Forum--2016 (video). Invest Hong Kong. 26 de enero de 2016. Escena en 30:15-31:40. Consultado el 26 de enero de 2016 – via YouTube. «We'll have the next generation rocket and spacecraft, beyond the Falcon and Dragon series... I'm hoping to describe that architecture later this year at the International Astronautical Congress. which is the big international space event every year. ... first flights to Mars? we're hoping to do that in around 2025 ... nine years from now or thereabouts.» 
  16. Chris Heath (12 de diciembre de 2015). «How Elon Musk Plans on Reinventing the World (and Mars)». GQ. Consultado el 12 de diciembre de 2015. 
  17. Alan Boyle (27 de enero de 2016). «SpaceX’s Elon Musk wants to go into space by 2021 and start Mars missions by 2025». GeekWire. Consultado el 29 de enero de 2016. 
  18. Chris Bergin (29 de agosto de 2014). «Battle of the Heavyweight Rockets -- SLS could face Exploration Class rival». NASAspaceflight.com. Consultado el 30 de agosto de 2014. 
  19. Error en la cita: Etiqueta <ref> no válida; no se ha definido el contenido de las referencias llamadas NYT-201609272
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  21. Error en la cita: Etiqueta <ref> no válida; no se ha definido el contenido de las referencias llamadas nsf201808092
  22. Eric Berger (28 de septiembre de 2016). «Musk’s Mars moment: Audacity, madness, brilliance—or maybe all three». Ars Technica. Consultado el 13 de octubre de 2016. 
  23. Jeff Foust (10 de octubre de 2016). «Can Elon Musk get to Mars?». SpaceNews. Consultado el 12 de octubre de 2016. 
  24. Alan Boyle (10 de junio de 2016). «SpaceX’s Elon Musk teases ‘dangerous’ plan to colonize Mars starting in 2024». GeekWire. Consultado el 10 de agosto de 2016. 
  25. Loren Grush (17 de marzo de 2017). «SpaceX is pushing back the target launch date for its first Mars mission». The Verge. Consultado el 9 de abril de 2017. 
  26. Loren Grush (19 de julio de 2017). «Elon Musk suggests SpaceX is scrapping its plans to land Dragon capsules on Mars». The Verge. 
  27. Elon Musk (19 de julio de 2017). Elon Musk, ISS R&D Conference (video). ISS R&D Conference, Washington DC, USA. Escena en 49:48–51:35. Consultado el 13 de septiembre de 2017 – via YouTube. «the updated version of the Mars architecture: Because it has evolved quite a bit since that last talk. ... The key thing that I figured out is how do you pay for it? If we downsize the Mars vehicle, make it capable of doing Earth-orbit activity as well as Mars activity, maybe we can pay for it by using it for Earth-orbit activity. That is one of the key elements in the new architecture. It is similar to what was shown at IAC, but a little bit smaller. Still big, but this one has a shot at being real on the economic front.» 
  28. a b c d e Error en la cita: Etiqueta <ref> no válida; no se ha definido el contenido de las referencias llamadas musk201709293
  29. a b c d e f Error en la cita: Etiqueta <ref> no válida; no se ha definido el contenido de las referencias llamadas musk201803journal
  30. Jeff Foust (29 de septiembre de 2017). «Musk unveils revised version of giant interplanetary launch system». SpaceNews. Consultado el 1 de octubre de 2017. 
  31. Henry, Caleb (21 de noviembre de 2017). «SpaceX aims to follow a banner year with an even faster 2018 launch cadence». SpaceNews. Consultado el 15 de enero de 2018. «Shotwell estimated that around 50 percent of the work on BFR is focused on the Raptor engines.» 
  32. Eric Ralph (14 de septiembre de 2018). «SpaceX has signed a private passenger for the first BFR launch around the Moon». Consultado el 14 de septiembre de 2018. 
  33. a b c Error en la cita: Etiqueta <ref> no válida; no se ha definido el contenido de las referencias llamadas sn20180312
  34. Falcon Heavy maiden flight press conference
  35. Error en la cita: Etiqueta <ref> no válida; no se ha definido el contenido de las referencias llamadas sn201709293
  36. «Elon Musk Says SpaceX Will Send Yusaku Maezawa (and Artists!) to the Moon». WIRED (en inglés estadounidense). Consultado el 18 de septiembre de 2018. 
  37. a b Chris Gebhardt (29 de septiembre de 2017). «The Moon, Mars, & around the Earth – Musk updates BFR architecture, plans». NASASpaceflight.com. Consultado el 2 de octubre de 2017. «In a move that would have seemed crazy a few years ago, Mr. Musk stated that the goal of BFR is to make the Falcon 9 and the Falcon Heavy rockets and their crew/uncrewed Dragon spacecrafts redundant, thereby allowing the company to shift all resources and funding allocations from those vehicles to BFR. Making the Falcon 9, Falcon Heavy, and Dragon redundant would also allow BFR to perform the same Low Earth Orbit (LEO) and Beyond LEO satellite deployment missions as Falcon 9 and Falcon Heavy – just on a more economical scale as multiple satellites would be able to launch at the same time and on the same rocket thanks to BFR’s immense size.» 
  38. Error en la cita: Etiqueta <ref> no válida; no se ha definido el contenido de las referencias llamadas sn20171015c
  39. BFR Earth to Earth, SpaceX, 28 September 2017, accessed 23 December 2017.
  40. Neil Strauss (15 de noviembre de 2017). «Elon Musk: The Architect of Tomorrow». Rolling Stone. Consultado el 17 de febrero de 2018.