El Sea Dragon fue un estudio de diseño conceptual de 1962 para un vehículo de lanzamiento superpesado orbital de dos etapas lanzado desde el mar . El proyecto fue dirigido por Robert Truax mientras trabajaba en Aerojet , uno de los varios diseños que creó que se lanzarían haciendo flotar el cohete en el océano. Aunque hubo cierto interés tanto en la NASA como en Todd Shipyards , el proyecto no se implementó.
Con unas dimensiones de 150 m (490 pies) de largo y 23 m (75 pies) de diámetro, Sea Dragon habría sido el cohete más grande jamás construido. A fecha de 2024 [actualizar], entre los cohetes que han sido completamente concebidos pero no construidos, es con diferencia el más grande de la historia y, en términos de carga útil en órbita terrestre baja (LEO), solo igualado por el concepto de Sistema de Transporte Interplanetario (el predecesor de Starship de SpaceX ) en la configuración descartable de este último, con ambos diseñados para 550 toneladas.
La idea básica de Truax era producir un lanzador pesado de bajo costo, un concepto que ahora se llama " gran cohete tonto ". Para reducir el costo de operación, el cohete en sí se lanzó desde el océano, requiriendo poco en cuanto a sistemas de soporte. Un gran sistema de tanque de lastre unido a la parte inferior de la campana del motor de la primera etapa se utilizó para "levantar" el cohete verticalmente para el lanzamiento. En esta orientación, la carga útil en la parte superior de la segunda etapa estaba justo por encima de la línea de flotación, lo que facilitaba el acceso. Truax ya había experimentado con este sistema básico en el Sea Bee [1] [NB 1] y Sea Horse. [2] [NB 2] Para reducir el costo del cohete, pretendía que se construyera con materiales económicos, específicamente chapa de acero de 8 milímetros (0,31 pulgadas) . El cohete se construiría en un astillero costero y se remolcaría hasta el mar para su lanzamiento. Utilizaría amplios márgenes de ingeniería con materiales simples y resistentes para mejorar aún más la confiabilidad y reducir el costo y la complejidad. El sistema sería al menos parcialmente reutilizable con reentrada pasiva y recuperación de secciones del cohete para su reacondicionamiento y relanzamiento. [3] [4]
La primera etapa debía ser propulsada por un único motor de empuje de 36.000.000 kgf (350 MN; 79.000.000 lbf) que quemaba RP-1 y LOX ( oxígeno líquido ). La presión del tanque era de 32 atm (3.200 kPa; 470 psi) para el RP-1 y de 17 atm (1.700 kPa; 250 psi) para el LOX, lo que proporcionaba una presión de cámara de 20 atm (2.000 kPa; 290 psi) en el despegue. A medida que el vehículo ascendía, las presiones caían y finalmente se quemó después de 81 segundos. En este punto, el vehículo había subido 25 millas (40 km) y bajado 20 millas (32 km), viajando a una velocidad de 4.000 mph (6.400 km/h; 1,8 km/s). El perfil normal de la misión agotó la etapa en un amerizaje a alta velocidad a unos 290 km de la pista. También se estudiaron planes para la recuperación de la etapa.
La segunda etapa también estaba equipada con un único motor de gran tamaño, en este caso un motor de empuje de 6.000.000 kgf (59 MN; 13.000.000 lbf) que quemaba hidrógeno líquido y LOX. También estaba alimentado a presión, a una presión inferior constante de 7 atm (710 kPa; 100 psi) durante toda la combustión de 260 segundos, momento en el que se encontraba a 142 mi (229 km) de altura y 584 mi (940 km) de alcance. Para mejorar el rendimiento, el motor presentaba una campana de motor expansible, que cambiaba de una expansión de 7:1 a una de 27:1 a medida que ascendía. La altura total del cohete se acortó un poco haciendo que la "nariz" de la primera etapa fuera puntiaguda, quedando dentro de la campana del motor de la segunda etapa.
Una secuencia de lanzamiento típica comenzaría con la reparación del cohete y su acoplamiento a los tanques de carga y lastre en tierra. En ese momento también se cargaría el RP-1. Luego, el cohete sería remolcado a un sitio de lanzamiento, donde se generarían el LOX y el LH2 in situ mediante electrólisis ; Truax sugirió utilizar un portaaviones de propulsión nuclear como fuente de energía durante esta fase. Luego, los tanques de lastre, que también servían como tapa y protección para la campana del motor de la primera etapa, se llenarían con agua, hundiendo el cohete hasta la posición vertical con la segunda etapa por encima de la línea de flotación. Luego se podrían realizar las comprobaciones de último momento y lanzar el cohete.
El cohete habría podido transportar una carga útil de hasta 550 toneladas (540 toneladas largas; 610 toneladas cortas) o 550.000 kg (1.210.000 lb) en LEO. Los costos de carga útil, en 1963, se estimaron entre $ 59 y $ 600 por kg (aproximadamente $ 500 a $ 5.060 por kg en dólares de 2020 [5] ). TRW (Space Technology Laboratories, Inc.) realizó una revisión del programa y validó el diseño y sus costos esperados. [6] Sin embargo, las presiones presupuestarias llevaron al cierre de la División de Proyectos Futuros, poniendo fin al trabajo en los lanzadores superpesados que habían propuesto para una misión tripulada a Marte.
El Sea Dragon aparece en el final de la primera temporada de la serie For All Mankind de Apple TV+ de 2019. La serie se desarrolla en una línea de tiempo de historia alternativa en la que la carrera espacial de la década de 1960 no terminó. En la escena posterior a los créditos, que tiene lugar en 1983, se muestra a un Sea Dragon lanzándose desde el Océano Pacífico para reabastecer la colonia lunar estadounidense. Un astronauta dice en una voz en off que el lanzamiento al océano se está utilizando como medida de seguridad porque la carga útil incluye plutonio. [7] El Sea Dragon sigue desempeñando un papel en la temporada 2; su alta capacidad de carga útil se utiliza para reabastecer una base lunar expansiva y es objeto de un bloqueo lunar por parte de la Unión Soviética. [8] Hay algunos pequeños cambios con respecto al concepto original en comparación con la versión de la serie, a saber, la falta de un sistema de aborto de lanzamiento para la cápsula Apollo en la parte superior del cohete y la falta de una boquilla de segunda etapa expansiva, en lugar de utilizar un motor de cohete grande y más estándar, con cuatro motores adicionales a su alrededor.
