Arión-2
PLD Space: lanzando satélites desde España
¿Puede convertirse España en una potencia espacial y lanzar satélites al espacio por sus propios medios? Aunque en el pasado nuestro país ha intentado desarrollar un sistema de lanzamiento autóctono sin mucho éxito -como es el caso del Proyecto Capricornio, por ejemplo-, esto podría cambiar dentro de poco gracias a PLD Space (Payload Aerospace), una empresa con sede en Elche fundada en 2011 por dos jóvenes con ganas de hacer historia.
El cohete Arion-2 rumbo al espacio
Para alcanzar su objetivo, PLD Space quiere desarrollar la familia de pequeños lanzadores Arion. En una primera fase se construiría el Arion-1, un cohete suborbital que serviría para demostrar las distintas tecnologías asociadas con el proyecto y realizar experimentos en microgravedad. Arion-1 despegaría desde la base del INTA en El Arenosillo y alcanzaría una altura máxima de 300 kilómetros antes de caer al océano Atlántico. La primera etapa se separaría a unos 25 kilómetros de altura y también caería en el mar. Para evitar sobrevolar zonas pobladas, el Arion-1 despegará en dirección oeste y toda su trayectoria de vuelo tendrá lugar sobre el océano. La carga amerizará mediante paracaídas a unos 150 kilómetros de la costa.
El Arion-1 tiene una masa al lanzamiento de 2,4 toneladas, una longitud de 12 metros, un diámetro de 64 centímetros y es capaz de lanzar hasta 250 kg de carga útil. Durante el vuelo suborbital la carga experimentaría hasta siete minutos de microgravedad, lo que resulta ideal para todo tipo de experimentos. Evidentemente, la clave de todo lanzador es el sistema de propulsión. PLD Space ha optado por el queroseno y el oxígeno líquido (kerolox) como la combinación de propergoles más segura y eficiente para sus lanzadores. El Arion-1 usará una primera etapa dotada de un motor de ciclo abierto con un empuje de 70 kN denominado PLDK70-A, mientras que la segunda etapa usa un motor de 25 kN de empuje alimentado por presión (PLDK20-B). La segunda fase cuenta además con varios motores vernier de 30 N para el control de orientación. PLD Space pretende que sus lanzadores sean reutilizables, si no de inmediato, al menos en el futuro cercano. La estructura del Arion-1 ha sido diseñada con este objetivo en mente y no se descarta incluir sistemas mediante paracaídas o parapentes con el fin de permitir la recuperación en tierra de las etapas del lanzador.
Lanzador suborbital Arion-1
Si el Arion-1 tiene éxito, PLD Space quiere ir más allá y crear el Arion-2, un pequeño lanzador espacial que convertiría a España en una potencia espacial por derecho propio. El Arion-2 es un cohete de tres etapas capaz de situar 100 kg de carga en una órbita baja de 250 kilómetros de altura. Su masa al despegue sería de 7400 kg -frente a los 2400 kg del Arion-1- y sus dimensiones serían de 18 x 0,8 metros. En la primera etapa emplearía un motor de kerolox de 200 kN de empuje formado por la unión de cuatro cámaras de combustión similares a las del motor de la primera fase del Arion-1.
Para la segunda etapa se usará el mismo motor que en el Arion-1, pero se aumentará la duración de la ignición de 40 a 120 segundos. Además se incluirá una tercera etapa con combustibles hipergólicos dotada de un motor de 6 kN que aceleraría la carga hasta la velocidad orbital. Para esta última etapa PLD Space se aparta del uso de kerolox, aunque esperan poder emplear combustibles hipergólicos que no sean tetróxido de dinitrógeno o hidracina, famosos por su toxicidad (una alternativa sería ácido nítrico y alcohol furfurílico). El mercado del Arion-2 son satélites de pequeño tamaño -principalmente nanosatélites y picosatélites-, tan de moda hoy en día y que promete crecer enormemente en los próximos años.
Tercera etapa del Arion-2 en acción
Comparativa entre la familia Arion y los lanzadores de Arianespace
¿Y desde dónde podría despegar el Arion-2? Para lanzamientos orbitales El Arenosillo no es la localización más idónea, así que PLD Space estudia la posibilidad de situar la base de lanzamiento en las Islas Canarias. En concreto, desde las islas de El Hierro o Gran Canaria. Recordemos que a mediados de los años 90 el INTA también quiso situar la base de lanzamiento del Capricornio en El Hierro, aunque por aquel entonces surgieron bastantes conflictos con la clase política local.
PLD Space ya ha dado el primer paso para hacer realidad la familia de cohetes Arion, que no es otro que la construcción de un banco de pruebas para los motores. Todavía no se sabe dónde se situará este banco de pruebas, que sería el único de este tipo en España, pero para sacarlo adelante se necesitará una inversión superior a los tres millones de euros y entre cuatro y cinco años de trabajo.
No nos engañemos. A pesar de la solidez conceptual de sus proyectos, los obstáculos -tanto técnicos como políticos- a los que se enfrentan los fundadores de PLD Space, Raúl Torres y Raúl Verdú, son enormes. Todavía queda un largo camino por delante antes de que podamos ver satélite lanzado desde España (con perdón del Minisat-01). Pero por el momento PLD Space ha logrado un hito fundamental, que no es otro que hacernos creer que lanzar satélites desde España es posible. Algo que, teniendo en cuenta los tiempos que corren, tiene mucho mérito.
La primera prueba de un motor cohete de combustible líquido en España
PLD Space es una empresa española fundada en 2011 que tiene un objetivo tremendamente ambicioso: desarrollar la familia de lanzadores espaciales Arion. Y, por lo que se ve, no se han quedado ociosos. PLD Space logró un hito el pasado 1 de julio al realizar la primera prueba de su motor de combustible líquido. De hecho, se trata de la primera prueba de un motor cohete de combustible líquido realizada en España.
Ignición del motor NetonVac1 durante la prueba del 1 de julio (PLD Space).
La prueba tuvo lugar en el Propulsion Vertical Test Stand 1 (VTS 1) de la empresa, situado en el aeropuerto de Teruel. El motor era el NetonVac1, un demostrador tecnológico capaz de generar un empuje de 2,5 toneladas que servirá como punto de partida para construir el motor de la segunda base del cohete Arion 1. El NetonVac1 usa queroseno y oxígeno líquido (kerolox) y es alimentado por presión (o sea, no necesita turbobombas). Para esta prueba se usó un modelo calorimétrico del motor, es decir, se trataba de un modelo sin tobera destinado a estudiar las propiedades de la combustión. En esta primera prueba la ignición tuvo una duración de tres segundos, aunque se espera que esta misma semana se lleven a cabo igniciones de mayor duración.
Modelo CAD del NetonVac1 (PLD Space).
El cohete Arion-1 será un lanzador de dos fases con una masa al lanzamiento de 2,4 toneladas y capaz de lanzar hasta 250 kg de carga útil en una trayectoria suborbital que proporcionará hasta siete minutos de microgravedad. La primera etapa usará un motor de ciclo abierto con un empuje de 70 kN denominado PLDK70-A, mientras que la segunda etapa empleará el motor PLDK20-B de 25 kN de empuje alimentado por presión. Ambos motores han sido diseñados para que sean reutilizables.
Lanzador suborbital Arion 1 (PLD Space).
A más largo plazo, PLD Space quiere desarrollar el Arion-2, un lanzador espacial de tres etapas capaz de situar 100 kg de carga en una órbita baja de 250 kilómetros de altura con una masa al lanzamiento de 7400 kg. El Arion-2 usaría en su primera etapa un motor de 200 kN de empuje formado por la unión de cuatro cámaras de combustión similares a las del motor PLDK70-A de la primera fase del Arion-1.
El cohete Arion-2 rumbo al espacio
A diferencia de otros proyectos similares, PLD Space ha apostado por motores de combustible líquido en vez de sólidos. Este tipo de motores son más eficientes y ofrecen mayores posibilidades de evolución que los motores de combustible sólido, pero en general son más complejos y difíciles de desarrollar.
La prueba del 1 de julio confirma que PLD Space va en serio y, por si alguien lo dudaba, deja claro que ya ha superado la fase del powerpointismo. Hay que tener en cuenta que las obras del banco de pruebas VTS 1 del aeropuerto de Teruel se iniciaron en noviembre del año pasado y, sin embargo, ya están a pleno rendimiento. El desarrollo del motor de la segunda etapa del Arion 1 comenzó en 2013 y el sistema de ignición fue probado en abril de 2014. En junio ya estaba listo el primer prototipo del motor NetonVac1 y en octubre dio comienzo el proceso de integración que ha culminado con la ignición de este mes. Como vemos, los progresos son más que evidentes.
Banco de pruebas Vertical Test Stand-1 del aeropuerto de Teruel (PLD Space).
Otra vista del Vertical Test Stand-1 (PLD Space).
Todo este trabajo se ha llevado a cabo en poco más de un año por un equipo de cuatro personas. Si finalmente PLD Space aumenta su plantilla hasta treinta trabajadores durante 2016 tal y como han anunciado, el futuro pinta muy bien para esta empresa. No cabe duda de que pronto volveremos a hablar de ellos por aquí.
La familia de lanzadores Arion comparada con el cohete europeo Vega (PLD Space).
Vídeo sobre el Vertical Test Stand-1:
Raúl Verdú y Raúl Torres, fundadores de PLD Space