China derrota a Elon Musk en la carrera por el primer metano

SpaceX está avanzando hacia el lanzamiento de una nueva Starship, luego de una prueba de encendido estático de sus motores el viernes. Esta vez, los 33 motores de su propulsor Super Heavy se encendieron, aunque dos de ellos se apagaron prematuramente. El éxito de esta maniobra técnica en tierra es fundamental para que la compañía espacial estadounidense intente poner de nuevo en órbita su supercohete. Elon Musk ha dicho en X (antes Twitter) que dicho vuelo se realizará pronto, a pesar de que la autorización federal para el lanzamiento aún está pendiente. La semana pasada surgieron nuevos detalles sobre los daños causados ​​al medio ambiente y a la vida silvestre por el intento anterior de lanzar Starship en el espacio natural protegido alrededor de la base de SpaceX.

El fuego estático del Super Heavy Booster 9 encendió con éxito los 33 motores Raptor, y todos menos dos estuvieron funcionando durante toda la duración. ¡Felicitaciones al equipo de SpaceX por este emocionante hito! pic.twitter.com/1hzs768vHg

La compañía de Elon Musk afirma haber realizado las modificaciones necesarias alrededor de la plataforma para evitar su destrucción y el tornado de escombros que salió volando en el fallido lanzamiento del 20 de abril. Si SpaceX recibe autorización para volar y los cambios realizados en la plataforma y el cohete funcionan, Starship se convertirá en el cohete más grande y poderoso jamás lanzado con éxito. Pero ahora hay un récord que ya no puede alcanzar.

Una de las características más novedosas de Starship, el supercohete de Elon Musk que explotó en su primer intento de vuelo, es que sus motores queman un tipo de combustible de metano (conocido en el comercio como metalox, una mezcla de metano y oxígeno líquido). Lo mismo puede decirse del cohete orbital Blue Origin que está desarrollando su competidor, Jeff Bezos. Algunas empresas privadas chinas también han decidido hacer lo mismo.

Este verano, una empresa prácticamente desconocida llamada LandSpace anunció que, tras cuatro de cinco intentos fallidos, había lanzado con éxito un cohete propulsado por metano en todas sus etapas. Sin grandes alardes previos, el 12 de julio ese transbordador espacial lanzó una carga útil inerte a la órbita terrestre baja, un simple lastre para simular el peso de un satélite real. A pesar del nombre en inglés, la empresa es china y la prueba se realizó en la zona de JiuQuan en el desierto de Gobi.

Esta es la primera vez que un cohete totalmente de metano completa con éxito un vuelo orbital: China hizo historia con el Zhuque-2, un vehículo de lanzamiento de altura media que lleva el nombre del pájaro bermellón, una de las cuatro criaturas mitológicas del zodíaco chino. Los recuerdos de la odisea de abril de Starship, el transbordador espacial súper pesado de SpaceX, que terminó con la destrucción del vehículo y parte de su plataforma de lanzamiento, aún están frescos. Incluso más recientemente, un motor de Blue Origin explotó durante una prueba estática. Y a finales del año pasado, el primer lanzamiento chino de Zhuque-2 fracasó cuando los motores auxiliares de la segunda etapa no pudieron arrancar después de llegar oficialmente al espacio.

Como combustible, el metano tiene algunas ventajas sobre el queroseno quemado por la mayoría de los cohetes, incluido el Falcon 9 de SpaceX. El metano es ligeramente más eficiente, ventaja que aumenta al inyectarlo bajo presión en la cámara de combustión; es barato de producir; y es fácil de almacenar en los tanques del cohete. El metano debe mantenerse a bajas temperaturas, aunque no tan bajas como las del hidrógeno líquido utilizado en los motores de mayor rendimiento, como los utilizados en los transbordadores espaciales Artemis SLS de la NASA con destino a la Luna. En esos cohetes, se debe inyectar helio en los tanques para impulsar el combustible a las bombas. Además de que el helio es caro, el circuito auxiliar de depósitos y tuberías supone otra complicación en el diseño del vehículo. Todo ello repercute en el coste de cada lanzamiento. Por otro lado, los cohetes de metano cuentan con su propio sistema de presurización para cuando el combustible se evapora.

La combustión de metano genera menos CO₂ y diferentes contaminantes que el queroseno, un factor a considerar al evaluar el impacto ambiental de cada misión. Pero su principal ventaja es que deja pocos residuos cuando se aplica a cohetes reutilizables. Basta con mirar cómo aterriza el Falcon 9 con la parte inferior del fuselaje ennegrecida cuando se enciende su motor de freno que quema queroseno durante apenas unos minutos.

Cuando SpaceX decidió utilizar metano, Elon Musk dio una razón que rozaba la ciencia ficción: la atmósfera de Marte, su destino final, es esencialmente CO₂. Eso permitirá que futuras expediciones al planeta rojo sinteticen allí mismo el metano necesario para el viaje de regreso. Esa operación aún no ha sido probada, pero el robot Perseverance ha realizado un experimento para extraer oxígeno del aire de Marte a un ritmo de seis gramos por hora. En una misión real, los motores necesitarían unas siete toneladas de oxígeno y aproximadamente la mitad de esa cantidad de metano para regresar a la Tierra.

Desde un punto de vista operativo, la limpieza de la combustión de metano es esencial. El plan de Musk para Marte exige el lanzamiento primero de una multitud de supercohetes Starship, a un ritmo de dos (o más) por semana, para enviar la carga útil necesaria para emprender con éxito una expedición a Marte a la órbita terrestre baja.

De hecho, en esos viajes de ida y vuelta a la órbita terrestre, los propulsores Starship no están programados para aterrizar en plataformas de concreto (como es el caso de los actuales Falcon 9 de SpaceX), sino que se dirigirán al mismo pedestal desde el que despegaron. Un par de brazos metálicos en la torre de servicio deberían agarrar el propulsor en los últimos segundos de su descenso y depositarlo en la base. Allí, sin tener que moverlo, podrán limpiar sus motores de los pocos residuos que deja el metano, comprobar el resto de sistemas, adaptar una nave al propulsor y dejar el supercohete listo para despegar de nuevo en un cuestión de horas. En cualquier caso, ese es el sueño de Elon Musk. Pero por ahora, el único cohete de metano que ha volado con éxito es el chino.

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