Energia ( en ruso : Энергия , romanizado : Energiya , lit. 'Energía'; GRAU 11K25) fue un vehículo de lanzamiento de carga superpesada 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 empresa principal desarrolladora del sistema de control fue Khartron NPO "Electropribor". [3] [4] El Energia usó cuatro propulsores acoplados, cada uno propulsado 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 hidrógeno líquido /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 utilizó como etapa final destinada a poner la carga útil en órbita, y Energia-Buran, [6] en la que el orbitador Buran 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 mediante trayectoria translunar en órbita lunar . [2]
El vehículo de lanzamiento realizó solo 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 de refuerzo en el cohete Soyuz-5 .
El trabajo en el sistema Energia/Buran comenzó en 1976, después de que se tomara la decisión de cancelar el cohete N1 que no tuvo éxito . Las instalaciones y la infraestructura construidas para el N1 se reutilizaron para Energia (en particular, el enorme edificio de ensamblaje horizontal), al igual que la NASA reutilizó la infraestructura diseñada para el Saturno 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 grandes y potentes. La designación "Vulkan" se le dio más tarde a una variación de 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 llevar 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 asumió que el propulsor podría usarse sin el orbitador Buran, como un vehículo de lanzamiento de carga pesada; esta configuración originalmente recibió 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 del Energia fue en la configuración de un vehículo de lanzamiento pesado, con el gran satélite militar Polyus como carga útil, sin embargo Polyus no realizó correctamente la inserción orbital.
Debido a la finalización del programa Buran, el programa Energia concluyó después de solo dos lanzamientos. El legado del proyecto Energia/Buran se manifiesta en la familia de motores de cohetes RD-170 y el lanzador Zenit , cuya primera etapa es prácticamente idéntica a uno de los propulsores de primera etapa de Energia.
El primer lanzamiento de prueba del Energia tuvo lugar 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 a la etapa superior utilizada para insertar la carga útil en órbita, de manera similar a lo que hicieron Buran y el transbordador espacial estadounidense, que realizaron la inserción orbital final, ya que la etapa superior "Buran-T" planificada aún no había avanzado más allá de la etapa de planificación. [7] La órbita prevista tenía una altitud de 280 km (170 mi) y una inclinación de 64,6°. [8]
Los soviéticos habían anunciado originalmente que el lanzamiento había sido una prueba suborbital exitosa del nuevo cohete Energia con una carga útil ficticia, pero algún tiempo después se reveló que, de hecho, el vuelo había sido pensado para poner en órbita el Polyus. Las dos etapas del lanzador Energia funcionaron como estaba previsto, pero debido a un error de software en su sistema de control de actitud, el motor de inserción orbital del Polyus no logró inyectar la carga útil en órbita. En lugar de eso, el Polyus reingresó a la atmósfera sobre el Océano Pacífico. [9]
El segundo vuelo, y el primero en el que la carga útil alcanzó la órbita con éxito, se realizó el 15 de noviembre de 1988. Esta misión lanzó el transbordador soviético no tripulado Buran . En el apogeo, la nave espacial Buran realizó un arranque a 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 fines de la década de 1980 y, más ciertamente, con la caída de la Unión Soviética en 1991. Desde entonces, ha habido rumores persistentes [ cita requerida ] sobre la reanudación de la producción, pero dadas las realidades políticas, eso es muy poco probable.
Aunque el Energia ya no está en producción, los propulsores Zenit estuvieron en uso hasta 2017. Los cuatro propulsores de combustible líquido , 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 , se utilizó en el cohete Zenit . Un derivado de la mitad del tamaño 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 coreano Naro-1 (como una variante de empuje reducido llamada 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 de carga superpesada a partir de componentes existentes de Energia [ aclaración necesaria ] 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 solo 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 encuentros en órbita. [17] Las pruebas del motor RD-171MV , una versión actualizada del motor utilizado en Energia, se completaron en septiembre de 2021 y potencialmente podrían usarse en el cohete sucesor Soyuz-5 . [18]
Después de la configuración original se conceptualizaron tres variantes de diseño principales, cada una con cargas útiles muy diferentes.
El Energia-M fue una configuración de diseño de principios de los años 1990 y el más pequeño de los tres. El número de propulsores se redujo de cuatro a dos, la etapa central se acortó y se equipó con un solo motor RD-0120 . Fue diseñado para reemplazar al cohete Proton, pero perdió una competencia en 1993 contra el cohete Angara . [19] [20]
En el banco de pruebas dinámico del cosmódromo de Baikonur todavía existe un prototipo no funcional ("vehículo de pruebas estructurales") del Energia M. [21]
Energia-2 fue una evolución del Energia estudiado en la década de 1980. A diferencia del Energia-Buran, que fue planeado para ser semi-reutilizable (como el transbordador espacial estadounidense ), el concepto GK-175 debía permitir la recuperación y reutilización de todos los elementos del vehículo, de manera similar al concepto original, totalmente reutilizable, del orbitador/propulsor del transbordador estadounidense. [22] [23] El núcleo del Energia-2 tal como se propuso sería capaz de reingresar y planear hasta un aterrizaje. [22]
El concepto de diseño final, que nunca se construyó, también fue el más grande. Con ocho cohetes impulsores Zenit y un núcleo Energia-M como etapa superior, la configuración Vulkan (que compartía el nombre con otro cohete soviético de carga pesada que se canceló años antes) fue proyectada inicialmente para lanzar hasta 200 toneladas métricas en una órbita de 200 km con una inclinación de 50,7°. [24]
El desarrollo del Vulkan y la remodelación del soporte de pruebas universal y la plataforma de lanzamiento en el sitio 250 para sus lanzamientos estuvo en progreso entre 1990 y 1993 y se abandonó poco después debido a la falta de fondos y al colapso de la Unión Soviética. [25]
