Energia ( ruso : Энергия , romanizado : Energiya , iluminado. 'Energía'; GRAU 11K25) fue un vehículo de lanzamiento de carga súper pesada de la década de 1980 . Fue diseñado por NPO Energia de la Unión Soviética como parte del programa Buran para una variedad de cargas útiles, incluida la nave espacial Buran . La principal empresa desarrolladora del sistema de control fue la ONG Khartron "Electropribor". [3] [4] El Energia utilizó cuatro propulsores con correa , cada uno impulsado por un motor RD-170 de cuatro cámaras que quemaba queroseno / LOX , y una etapa central con cuatro motores RD-0120 (11D122) de una sola cámara alimentados por líquido. hidrógeno /LOX. [5]
El vehículo de lanzamiento tenía dos variantes operativas funcionalmente diferentes: Energia-Polyus, la configuración de prueba inicial, en la que el sistema Polyus se utilizaba como etapa final destinada a poner la carga útil en órbita, y Energia-Buran, [6] en la que el Buran El orbitador era la carga útil y la fuente del impulso de inserción en órbita.
El vehículo de lanzamiento tenía capacidad para colocar alrededor de 100 toneladas en órbita terrestre baja , hasta 20 toneladas en órbita geoestacionaria y hasta 32 toneladas en trayectoria translunar en órbita lunar . [2]
El vehículo de lanzamiento realizó sólo dos vuelos antes de ser descontinuado. [7] [6] Desde 2016, ha habido intentos de revivir el vehículo de lanzamiento, reutilizando una versión actualizada de su motor propulsor en el cohete Soyuz-5 .
Los trabajos en el sistema Energia/Buran comenzaron en 1976 después de que se tomó la decisión de cancelar el fallido cohete N1 . Las instalaciones y la infraestructura construidas para la N1 se reutilizaron para Energia (en particular, el enorme edificio de montaje horizontal), del mismo modo que la NASA reutilizó la infraestructura diseñada para el Saturn V en el programa del transbordador espacial. Energia también reemplazó el concepto "Vulkan", que era un diseño basado en el Proton y que utilizaba los mismos propulsores hipergólicos , pero mucho más grande y potente. La designación "Vulkan" se le dio más tarde a una variación del Energia que tiene ocho propulsores y múltiples etapas.
El Energia fue diseñado para lanzar el transbordador reutilizable soviético " Buran ", [6] y por esa razón fue diseñado para transportar su carga útil montada en el costado de la pila, en lugar de en la parte superior, como se hace con otros vehículos de lanzamiento. El diseño del sistema Energia-Buran supuso que el propulsor podría utilizarse sin el orbitador Buran, como vehículo de lanzamiento de carga pesada; Esta configuración recibió originalmente el nombre de "Buran-T". [7] Esta configuración requirió la adición de una etapa superior para realizar la inserción orbital final. [7] El primer lanzamiento de Energia se realizó en la configuración de un vehículo de lanzamiento pesado, con el gran satélite militar Polyus como carga útil; sin embargo, Polyus no logró realizar correctamente la inserción orbital.
Debido a la terminación del programa Buran, el programa Energia concluyó después de sólo dos lanzamientos y, además, la carga útil del primer lanzamiento no realizó el impulso final correctamente. El legado del proyecto Energia/Buran se manifiesta más visiblemente en la forma de la familia de motores de cohetes RD-170 y el lanzador Zenit , cuya primera etapa es aproximadamente igual a uno de los propulsores de primera etapa de Energia.
Energia se lanzó por primera vez el 15 de mayo de 1987, con la nave espacial Polyus como carga útil. Una sección de motor FGB ("bloque de carga funcional") construida originalmente como un módulo Mir cancelado se incorporó en la etapa superior utilizada para insertar la carga útil en órbita, de manera similar a como Buran y el transbordador espacial estadounidense realizaron la inserción orbital final, desde el planificado " La etapa superior "Buran-T" aún no había pasado de la etapa de planificación. [7] La órbita prevista tenía 280 km (170 millas) de altitud y 64,6° de inclinación. [8]
Los soviéticos habían anunciado originalmente que el lanzamiento era una prueba suborbital exitosa del nuevo propulsor Energia con una carga útil ficticia, pero algún tiempo después se reveló que en realidad el vuelo tenía como objetivo poner el Polyus en órbita. Las dos etapas del lanzador Energia funcionaron según lo diseñado, pero debido a un error de software en su sistema de control de actitud, el motor de inserción orbital de Polyus no logró inyectar la carga útil en órbita. En cambio, el Polyus volvió a entrar en la atmósfera sobre el Océano Pacífico. [9]
El segundo vuelo, y el primero en el que la carga útil alcanzó con éxito la órbita, se lanzó el 15 de noviembre de 1988. Esta misión lanzó el vehículo lanzadera soviético Buran sin tripulación . En el apogeo, la nave espacial Buran realizó una combustión de 66,7 m/s para alcanzar una órbita final de 251 km × 263 km. [6] [10]
La producción de cohetes Energia terminó con el fin del proyecto del transbordador Buran a finales de la década de 1980 y, más ciertamente, con la caída de la Unión Soviética en 1991. Desde entonces, ha habido rumores persistentes [ cita necesaria ] sobre la renovación de la producción. , pero dadas las realidades políticas, eso es muy poco probable. Si bien Energia ya no se produce, los propulsores Zenit estuvieron en uso hasta 2017. Los cuatro propulsores de combustible líquido con correa , que quemaban queroseno y oxígeno líquido, fueron la base del cohete Zenit que usaba los mismos motores. El motor es el RD-170 de cuatro cámaras de combustión . Su derivado, el RD-171 , fue utilizado en el cohete Zenit . Un derivado de tamaño medio del motor, el RD-180 de dos cámaras , impulsa el cohete Atlas V de Lockheed Martin , mientras que el derivado de una sola cámara, el RD-191 , se ha utilizado para lanzar el Naro-1 coreano (como una variante de empuje reducido denominada RD-151 ) y el cohete ruso Angara . El RD-181, basado en el RD-191, se utiliza en el cohete Antares . [15]
En agosto de 2016, Roscosmos anunció planes conceptuales para desarrollar un vehículo de lanzamiento súper pesado a partir de componentes existentes de Energia [ se necesita aclaración ] en lugar de impulsar el proyecto menos potente Angara A5 V. [16] Esto permitiría a Rusia lanzar misiones para establecer una base lunar permanente con una logística más simple, lanzando sólo uno o dos cohetes superpesados de 80 a 160 toneladas en lugar de cuatro Angara A5V de 40 toneladas, lo que implica lanzamientos de secuencia rápida y múltiples en -encuentro orbital. [17] Las pruebas del motor RD-171MV , una versión actualizada del motor utilizado en Energia, se completaron en septiembre de 2021 y podrían utilizarse en el sucesor del cohete Soyuz-5 . [18]
Se conceptualizaron tres variantes de diseño principales después de la configuración original, cada una con cargas útiles muy diferentes.
El Energia M era una configuración de diseño de principios de la década de 1990 y el más pequeño de los tres. El número de propulsores Zenit se redujo de cuatro a dos, y en lugar de cuatro motores RD-0120 en el núcleo, debía tener solo uno. Fue diseñado para reemplazar el cohete Proton, pero perdió una competencia en 1993 ante el cohete Angara . [19] [20]
Un prototipo no funcional ("vehículo de pruebas estructurales") del Energia M todavía existe en un hangar aparentemente abandonado en el cosmódromo de Baikonur . [21]
Energia-2, llamado Uragan ( ruso : Ураган , huracán ), [ cita requerida ] fue un diseño de cohete propuesto a fines de la década de 1980 para ser completamente reutilizable y con capacidad de aterrizar en un aeródromo convencional. A diferencia del Energia-Buran, que estaba previsto que fuera semi-reutilizable (como el transbordador espacial estadounidense ), el concepto Uragan debía permitir la recuperación completa de todos los elementos del Buran/Energia, al igual que el concepto original, totalmente reutilizable, Orbiter/Booster de el transbordador estadounidense. [22] [23] El núcleo de Energia II propuesto sería capaz de volver a entrar y planear hasta un aterrizaje. [22]
El concepto de diseño final, nunca construido, también fue el más grande. Con ocho cohetes propulsores Zenit y un núcleo Energia-M como etapa superior, se proyectó inicialmente que la configuración "Vulkan" (que era el mismo nombre de otro cohete soviético de carga pesada que fue cancelado años antes) lanzaría hasta 200 toneladas métricas en Órbita de 200 km con inclinación de 50,7°. [24]
Entre 1990 y 1993 se desarrolló el portacohetes "Vulcan" y se renovó la plataforma de lanzamiento "Energia" para sus lanzamientos. Pero más tarde el trabajo en este proyecto fue cancelado debido a la falta de fondos y al colapso de la Unión Soviética. [25]
