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Lanzamiento desde el aire hasta la órbita

El Stargazer de Orbital lanza el Pegasus que transporta los tres satélites Space Technology 5 en los cielos de California , 2006

El lanzamiento aéreo a órbita ( ALTO , por sus siglas en inglés) es un método para lanzar cohetes más pequeños a gran altitud desde una aeronave convencional de despegue horizontal más pesada, para llevar satélites a una órbita baja terrestre . Es una continuación del desarrollo de los lanzamientos aéreos de aeronaves experimentales que comenzaron a fines de la década de 1940. Este método, cuando se emplea para la inserción de carga útil en órbita, presenta ventajas significativas sobre los lanzamientos de cohetes verticales convencionales, en particular debido a la menor masa, empuje, costo del cohete, factores geográficos y desastres naturales.

También se han desarrollado lanzamientos aéreos para vuelos espaciales suborbitales . En 2004, el premio Ansari X Prize, dotado con 10 millones de dólares, fue ganado por un equipo dirigido por Scaled Composites de Burt Rutan , que lanzó el SpaceShipOne desde el portaaviones White Knight , construido especialmente para ese fin .

El primer lanzamiento aéreo a órbita fue un lanzamiento de prueba del cohete antisatélite ASM-135 ASAT ; el primer lanzamiento aéreo a órbita comercial tuvo lugar el 5 de abril de 1990 con un Northrop Grumman Pegasus .

Ventajas

La principal ventaja de que un cohete sea lanzado desde un avión que vuela a gran altura es que no necesita atravesar una atmósfera más baja y densa, cuyo arrastre requiere una considerable [1] cantidad de trabajo adicional para superarlo. Las densidades más altas a altitudes más bajas dan como resultado mayores fuerzas de arrastre que actúan sobre el vehículo. Además, se pierde empuje debido a la sobreexpansión del escape a alta presión ambiental y a la subexpansión a baja presión ambiental; una geometría de boquilla fija no puede proporcionar una expansión óptima del escape en todo el rango de presión ambiental y representa una solución de compromiso. Los cohetes lanzados desde gran altitud se pueden optimizar para una presión ambiental más baja, logrando así un mayor empuje en todo el régimen operativo.

El combustible se conserva porque el avión portador, que respira aire, eleva el cohete a gran altitud de manera mucho más eficiente. Los motores de los aviones no requieren el almacenamiento a bordo de un oxidante y pueden utilizar el aire circundante para generar empuje, como con un turbofán . Esto permite que el sistema de lanzamiento conserve una cantidad significativa de masa que de otro modo se reservaría para el combustible, lo que reduce el tamaño general. Una fracción mayor de la masa del cohete puede entonces incluir la carga útil, lo que reduce los costos de lanzamiento de la carga útil.

El lanzamiento desde el aire hasta la órbita ofrece la posibilidad de realizar operaciones similares a las de las aeronaves, como el lanzamiento a demanda, y también está menos sujeto a las condiciones meteorológicas que limitan el lanzamiento. Esto permite que la aeronave vuele en condiciones meteorológicas adversas, así como a mejores puntos de lanzamiento y lance una carga útil en cualquier inclinación orbital en cualquier momento. Los costos de seguro también se reducen, porque los lanzamientos se realizan lejos de la tierra y no hay necesidad de una plataforma de lanzamiento o un refugio. [ cita requerida ]

El lanzamiento desde el aire hasta la órbita también funciona bien como parte de un sistema de lanzamiento combinado, como un vehículo de lanzamiento reutilizable, de una sola etapa, lanzado desde el aire y propulsado por un cohete o un motor a reacción.

Un beneficio adicional del lanzamiento aéreo a órbita es la reducción del delta V necesario para alcanzar la órbita. Esto da como resultado una mayor relación carga útil-combustible, lo que reduce el costo por kilogramo para orbitar. Para aprovechar aún más la ventaja del delta V, se ha propuesto el lanzamiento aéreo a órbita supersónico. [2]

El lanzamiento desde el aire a la órbita también sirve como alternativa si las condiciones no permiten lanzar un cohete verticalmente desde el suelo a la órbita debido a ciertas razones, como desastres naturales (terremotos, tsunamis, inundaciones y erupciones volcánicas).

Desventajas

Según Aviation Week and Space Technology , el lanzamiento desde el aire hasta la órbita está limitado por el tamaño de la aeronave. Además, los aviones pueden generar grandes fuerzas laterales que podrían dañar las cargas útiles. [3]


Sistemas de lanzamiento aéreo

Operacional:

Jubilado:

En desarrollo:

Propuesto:

Proyectos abandonados:

Véase también

Referencias

  1. ^ "Mecánica de vuelo de vehículos de lanzamiento reutilizables suborbitales tripulados con recomendaciones para el lanzamiento y la recuperación".
  2. ^ "Diseño conceptual de un sistema supersónico de lanzamiento aéreo" (PDF) . Archivado (PDF) desde el original el 2015-02-10 . Consultado el 2014-12-03 .
  3. ^ Norris, Guy (15 de febrero de 2015). "Design Space". Semana de la aviación y tecnología espacial . Vol. 177, núm. 2.
  4. ^ "Tecnologías". Archivado desde el original el 8 de diciembre de 2015. Consultado el 1 de diciembre de 2015 .
  5. ^ ARCA Space, Lanzador de cohetes orbitales Haas Archivado el 22 de julio de 2012 en la hoja informativa de Wayback Machine , 2 de diciembre de 2008 (consultado el 22 de septiembre de 2014)
  6. ^ Leone, Dan (26 de noviembre de 2013). "Startup Generation Orbit Launch Service apuesta fuerte por el 'espacio pequeño'". Archivado desde el original el 7 de abril de 2014.
  7. ^ Diller, George (30 de septiembre de 2013). «La NASA otorga el primer contrato de servicios de lanzamiento de la clase CubeSat». Archivado desde el original el 30 de septiembre de 2013.
  8. ^ Borys, Christian (7 de mayo de 2017). «El avión más grande del mundo podría tener una nueva misión». BBC. Archivado desde el original el 20 de octubre de 2017. Consultado el 20 de octubre de 2017 .
  9. ^ Gebhardt, Chris (26 de noviembre de 2014). "SNC y Stratolaunch amplían los vuelos propuestos para Dream Chaser". NASASpaceFlight.com . Archivado desde el original el 28 de noviembre de 2014. Consultado el 27 de noviembre de 2014 .
  10. ^ ab Rusia y Kazajstán desarrollarán un sistema espacial único Archivado 2013-02-09 en Wayback Machine : "Los expertos ucranianos se movilizaron para desarrollar el sistema Svityaz basado en el avión de transporte jumbo cosaco An-225 Mriya (Sueño) y el cohete Zenit-2 ", "El complejo Ishim incluirá dos aviones MiG-31 I, un vehículo de lanzamiento de tres etapas en un almacén aerodinámico entre las góndolas del motor, así como un avión de vigilancia Ilyushin Il-76MD Midas".
  11. ^ Bergin, Chris (25 de mayo de 2013). «Stratolaunch and Orbital – The Height of Air Launch». NASASpaceFlight.com . Archivado desde el original el 8 de junio de 2013. Consultado el 24 de mayo de 2013 .

Enlaces externos

Medios relacionados con Lanzamiento aéreo a órbita en Wikimedia Commons