Proyecto ruso a la Luna

Un remolcador orbital ruso para viajar a la Luna

Durante la década pasada Rusia comenzó a desarrollar un remolcador orbital nuclearpara transportar satélites entre distintas órbitas e incluso viajes a la Luna y otros planetas. El proyecto sigue adelante, aunque ha perdido fuelle desde entonces. Entre 2009 y 2012 la empresa RKK Energía, fabricante de las naves Soyuz, colaboró con el instituto estatal Keldish en el proyecto de remolcador nuclear, aprovechando la experiencia de la empresa en el prototipo de reactor nuclear espacial Gerkules. Este reactor fue el protagonista del ambicioso proyecto soviético de 1987 para poner un ser humano en Marte. En 1988 el proyecto mutó para incorporar energía solar en vez de nuclear, una variante que fue refinada a comienzos de este siglo.

Remolcador SEP ruso para misiones a GEO y la la Luna (RKK Energía).

En base a esta experiencia RKK Energía también ha desarrollado una variante del remolcador nuclear con energía solar. Ambas versiones hacen uso de motores iónicos o de plasma para garantizar el mínimo gasto de combustible, es decir, emplean propulsión SEP (propulsión solar eléctrica) o ERDU en ruso. El remolcador, conocido con las siglas SMB (Solnechni Mezhorbitalni Buksir, «remolcador solar interorbital»), debe tener según los cálculos de RKK Energía una potencia mínima de 400 kilovatios para transportar cargas útiles desde la órbita baja hasta la geoestacionaria.

Antes de seguir, conviene aclarar qué interés podría tener un sistema de este tipo. Recordemos que la capacidad de carga de cualquier lanzador espacial es máxima para la órbita baja (LEO) y va disminuyendo con la altura. Los satélites comerciales situados en órbita geoestacionaria (GEO) normalmente son puestos en una órbita de transferencia geoestacionaria (GTO), muy elíptica, y luego usan su propio sistema de propulsión para circularizar su órbita y alcanzar GEO. Un remolcador espacial podría llevar un satélite desde LEO hasta GEO y luego volver a LEO para repetir la operación. De esta forma un satélite geoestacionario podría ser lanzado con un cohete mucho menos potente y, por lo tanto, barato. Además, al necesitar menos combustible su masa se aligeraría y podría llevar más carga útil o usar un vector todavía más pequeño. La desventaja de los remolcadores SEP no NEP es que los tiempos de vuelos son enormes, del orden de meses, debido al poco empuje de los sistemas de propulsión eléctricos.

El prototipo de remolcador SMB-400 (se llama así obviamente por su potencia) sería capaz de alcanzar la Luna además de GEO. El remolcador tendría una masa en total de 23,4 toneladas. Su masa en seco sería de 11 toneladas, con una longitud de 11,5 metros y cargaría hasta 8 toneladas de xenón que alimentarían los motores de plasma (con un impulso específico de 3.000 segundos y un empuje de 16 newton en total). La masa máxima del satélite a transportar sería de 8 toneladas y tardaría seis meses y medio en alcanzar su objetivo, mientras que el remolcador regresaría a LEO en tres meses. Para aligerar el peso del sistema los paneles solares serían flexibles, similares al concepto ROSA (Roll-Out Solar Array) y Mega-ROSA de la empresa norteamericana DSS (Deployable Space Systems). Los motores de plasma estarían basados en modelos actuales fabricados en Rusia, como el SPD-290 de OKB Fakel, el ТМ-50 del TsNIImash o el ID-500 del Instituto Keldish.

Esquema de una misión de transporte del remolcador solar ruso hasta la órbita Lunar (RKK Energía).

Las misiones a GEO serían la ventaja comercial de este proyecto, pero RKK Energía no se olvida de la Luna, el objetivo declarado de la cosmonáutica rusa durante la próxima década. Para misiones a la órbita lunar el remolcador usaría 18,5 toneladas de xenón aportadas por un módulo, denominado BRK, lanzado previamente en LEO. La carga útil a transportar desde la órbita baja hasta nuestro satélite sería de hasta 37 toneladas. El viaje hasta la Luna tardaría 15 meses y una vez allí se desprendería el módulo BRK. La vuelta duraría solo 3 meses. Es decir, cada ciclo de transporte duraría año y medio. Una vez de regreso en LEO, el remolcador se acoplaría con otro módulo BRK para volver a llenar sus reservas de xenón y vuelta a empezar. De este modo se podría alcanzar la Luna solamente con dos lanzamientos de cohetes similares al Angará A5, Ariane 5 o Delta IV Heavy. La vida útil del remolcador sería de unos diez años.

La estación Deep Space Gateway (izquierda) y una nave Orión en órbita lunar. 

El remolcador ruso podría llevar carga hasta esta estación (NASA).

Estaríamos tentados de considerar este proyecto de remolcador como otro acto de powerpointismo fútil, pero no olvidemos que la NASA desea crear una estación internacional en órbita lunar. En este caso los sistemas de transporte basados en tecnología SEP jugarían un papel fundamental para llevar víveres y módulos hasta la estación sin necesidad de recurrir a lanzadores gigantes (y caros). De hecho, la NASA considera que un requisito para poder hacer realidad esta estación cislunar es la creación de sistemas SEP potentes. El remolcador orbital sería una baza muy importante para negociar su participación en este proyecto a pesar de que por el momento solo se contempla su colaboración mediante un pequeño módulo esclusa y, quizá, misiones de la nave tripulada Federatsia.