El Programa Avanzado de Transporte Espacial (ASTP) es un programa de la NASA para avanzar intencionalmente las tecnologías actuales de los sistemas de transporte espacial e innovar en tecnologías novedosas, a través de intensos esfuerzos de investigación que pretenden culminar con la regularización del entorno del espacio exterior dentro de décadas. Los intensos esfuerzos tienen como objetivo acelerar los avances científicos y tecnológicos. [1]
Como programa de tecnología central de la NASA para todo el transporte espacial, el Programa de Transporte Espacial Avanzado en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales está avanzando tecnologías que aumentan sustancialmente la seguridad y confiabilidad del transporte espacial, además de reducir el costo. Actualmente, poner una libra de carga útil en órbita terrestre cuesta 10.000 dólares . El objetivo de la NASA es reducir el costo de llegar al espacio a cientos de dólares por libra dentro de 25 años y a decenas de dólares por libra dentro de 40 años. [2]
El alto costo del transporte espacial, junto con la falta de confiabilidad, desalienta actualmente el acceso al espacio como entorno cotidiano. Cuando el transporte espacial sea seguro y asequible para la gente corriente, se podrán vislumbrar numerosas posibilidades y oportunidades. La visión está guiada por posibilidades como vivir y trabajar en el espacio, explorar nuevos mundos y vacacionar fuera de la Tierra. En un contexto similar se suman múltiples oportunidades de negocios y placer. [2]
Además, los investigadores del Centro Marshall de Vuelos Espaciales están avanzando intencionalmente tecnologías desde motores simples hasta propulsores exóticos para cumplir cada uno de los objetivos anteriores. [2]
El énfasis principal del programa está en tecnologías para vehículos de lanzamiento reutilizables (RLV) de tercera generación dentro de un marco de tiempo operativo del año 2025, reduciendo el precio a $100 por libra. Como el siguiente paso más allá de los demostradores de vuelo X-33 y X-34 de la NASA , estas tecnologías avanzadas acercarían el transporte espacial a un estilo de operaciones de aerolínea con despegues y aterrizajes horizontales, tiempos de respuesta rápidos y pequeñas tripulaciones de apoyo en tierra . [1] [2]
Los vehículos de lanzamiento de tercera generación, más allá del transbordador espacial y los aviones "X", están destinados a utilizar diversas tecnologías de vanguardia, como propulsores avanzados que empaquetan más energía en tanques más pequeños y dan como resultado vehículos de lanzamiento más pequeños . También serán necesarios sistemas avanzados de protección térmica para los futuros vehículos de lanzamiento porque volarán más rápido a través de la atmósfera, lo que provocará un mayor calentamiento estructural que los vehículos actuales. [2]
Otra tecnología emergente (los sistemas inteligentes de gestión del estado del vehículo) podría permitir que el vehículo de lanzamiento determine su propio estado sin inspección humana. Los sensores integrados en el vehículo podrían enviar señales para determinar si se produce algún daño durante el vuelo. Al aterrizar, la computadora a bordo del vehículo podría descargar el estado de salud del vehículo a la computadora portátil de un controlador de tierra, recomendar puntos de mantenimiento específicos o informar al sitio de lanzamiento que está listo para el próximo lanzamiento. [2]
El Programa de Transporte Espacial Avanzado está desarrollando tecnologías para motores de cohetes que respiran aire que podrían ayudar a que el transporte espacial futuro sea similar a los viajes aéreos actuales. A finales de 1996, el Centro Marshall comenzó a probar estos radicales motores de cohetes. Impulsada por motores que "respiran" oxígeno del aire, la nave espacial sería completamente reutilizable, despegaría y aterrizaría en las pistas de los aeropuertos y estaría lista para volar nuevamente en unos días. [ cita necesaria ]
Un motor que respira aire (o motor de ciclo combinado basado en cohetes) obtiene su potencia de despegue inicial de cohetes especialmente diseñados, llamados cohetes aumentados por aire, que aumentan el rendimiento en aproximadamente un 15 por ciento con respecto a los cohetes convencionales. Cuando la velocidad del vehículo alcanza el doble de la velocidad del sonido, los cohetes se apagan y el motor depende totalmente del oxígeno de la atmósfera para quemar el combustible. Una vez que la velocidad del vehículo aumenta a aproximadamente 10 veces la velocidad del sonido, el motor se convierte en un sistema convencional propulsado por cohete para impulsar el vehículo a la órbita. Las pruebas del motor continúan en las instalaciones del Laboratorio de Ciencias Aplicadas Generales en Long Island, Nueva York [ cita necesaria ]
Junto con la propulsión por respiración de aire, también hay levitación magnética , estructuras de fuselaje altamente integradas que se transforman en vuelo y sistemas inteligentes de gestión del estado del vehículo son algunas de las otras tecnologías que se están considerando para un RLV de tercera generación. [1]
La ASTP también está investigando tecnologías para vehículos de lanzamiento reutilizables de cuarta generación que podrían estar operativos en el año 2040. El objetivo es hacer que los viajes espaciales sean 20.000 veces más seguros y 1.000 más asequibles en comparación con los sistemas actuales. Se prevén viajes espaciales de pasajeros de rutina para este RLV de cuarta generación. [1]
A medida que el acceso al espacio ultraterrestre mejore y se vuelva rutinario, esto permitirá la apertura de nuevos mercados. Esto incluye viajes y turismo de aventuras espaciales, junto con parques empresariales espaciales. Otros tipos de beneficios para el comercio y la población mundial incluyen energía eléctrica solar transmitida desde el espacio a la Tierra, hospitales espaciales para el tratamiento del dolor crónico y discapacidades, minería de asteroides en busca de minerales de alto valor y entrega exprés de paquetes en todo el mundo en dos horas. sistema. [1]
La ASTP está desarrollando tecnologías para disminuir los tiempos de viaje y reducir el peso de los sistemas de propulsión necesarios para las misiones planetarias, incluidas las misiones más riesgosas al borde del Sistema Solar y más allá. Algunas de las tecnologías en desarrollo para lograr estos objetivos son correas electrodinámicas , velas solares , aeroasistencia y propulsión eléctrica de alta potencia (propulsor de iones), son solo algunas de las tecnologías que se están desarrollando para lograr los objetivos. [1]
El ASTP también está llevando a cabo investigaciones fundamentales sobre la vanguardia de la ciencia y la ingeniería modernas , incluida la fisión , la fusión y la propulsión de antimateria , y teorías físicas innovadoras que podrían permitir avanzar contra el propio espacio-tiempo y viajar más rápido que la luz . [1]
La ASTP lidera un equipo de centros de la NASA, agencias gubernamentales de EE. UU., industria y academia centrados en productos y en el desarrollo de una variedad de tecnologías de propulsión y vehículos . El desarrollo tecnológico se concentra en las áreas de transporte hipersónico , viajes más allá de la órbita terrestre baja y la investigación de conceptos avanzados. [1]
Este artículo incorpora material de dominio público de sitios web o documentos de la Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio .
