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Instalaciones de SpaceX

El complejo de lanzamiento del Falcon 9 en Cabo Cañaveral, Florida

A partir de 2023 , SpaceX opera cuatro instalaciones de lanzamiento: el Complejo de Lanzamiento Espacial 40 de Cabo Cañaveral (SLC-40), el Complejo de Lanzamiento Espacial 4 E de la Base de la Fuerza Espacial Vandenberg (SLC-4E), el Complejo de Lanzamiento 39A del Centro Espacial Kennedy (LC-39A) y el Sitio de Lanzamiento Brownsville South Texas (Starbase). El Complejo de Lanzamiento Espacial 40 resultó dañado en el accidente del AMOS-6 en septiembre de 2016 y el trabajo de reparación se completó en diciembre de 2017. [1] SpaceX cree que puede optimizar sus operaciones de lanzamiento y reducir los costos de lanzamiento al dividir sus misiones de lanzamiento entre estas cuatro instalaciones de lanzamiento: LC-39A para lanzamientos de la NASA , SLC-40 para lanzamientos de seguridad nacional de la Fuerza Espacial de los Estados Unidos , SLC-4E para lanzamientos polares y el Sitio de Lanzamiento South Texas para lanzamientos comerciales. [2]

La directora de operaciones, Gwynne Shotwell, declaró en 2014 que "estamos expandiéndonos en todas nuestras ubicaciones" y "terminarán viendo muchos sitios de lanzamiento de SpaceX para satisfacer la demanda futura que anticipamos". [3] A junio de 2016 , SpaceX discutió planes preliminares para lanzar un promedio de 90 cohetes por año después de 2019. [4] SpaceX ha indicado que, dependiendo de la demanda del mercado , puede necesitar otro sitio de lanzamiento comercial además de la ubicación de Texas. [2]

En 2016, SpaceX firmó un contrato de arrendamiento de cinco años para utilizar un antiguo edificio Spacehab de 53.000 pies cuadrados (4.900 m 2 ) en Puerto Cañaveral . [5] También está previsto construir un nuevo edificio cercano, y estas instalaciones se utilizarían para renovar cohetes. [6]

Además, SpaceX utiliza una instalación de pruebas suborbitales , la SpaceX Rocket Development and Test Facility en McGregor, Texas . Se estaba construyendo una instalación de pruebas suborbitales a gran altitud en Nuevo México , [2] pero se abandonó tras el cambio a pruebas de vuelo en misiones comerciales .

SpaceX ha indicado que ve un nicho para cada una de las cuatro instalaciones orbitales actualmente en uso o en construcción, y que tiene suficiente negocio de lanzamiento para llenar cada plataforma, [7] particularmente para fines de la década si el negocio de SpaceX sigue siendo fuerte. [2]

Estación de la Fuerza Espacial de Cabo Cañaveral

Falcon 9, vuelo 3, sobre el complejo de lanzamiento de SpaceX en Cabo Cañaveral, mayo de 2012

En 2007, la Fuerza Aérea de los Estados Unidos alquiló el Complejo de Lanzamiento Espacial 40 de Cabo Cañaveral a SpaceX para lanzar el cohete Falcon 9. [8] Durante abril de 2008, comenzó la construcción de las instalaciones terrestres necesarias para apoyar el lanzamiento del cohete Falcon 9 de SpaceX. Las renovaciones incluyeron la instalación de nuevos tanques de oxígeno líquido y queroseno y la construcción de un hangar para la preparación del cohete y la carga útil.

El primer cohete Falcon 9 llegó al SLC-40 a finales de 2008 y se erigió por primera vez el 10 de enero de 2009. [9] Alcanzó la órbita con éxito en su lanzamiento inaugural el 4 de junio de 2010, llevando una unidad de calificación de carga útil ficticia . SpaceX modificó la plataforma de lanzamiento en 2013 para admitir lanzamientos del vehículo de lanzamiento Falcon 9 v1.1 , un cohete un 60 por ciento más pesado con un 60 por ciento más de empuje en motores realineados [10] y un tanque de combustible un 60 por ciento más largo que la versión v1.0 del Falcon 9, lo que requiere un transportador/erector modificado. [11]

En septiembre de 2016, la plataforma resultó dañada cuando un cohete Falcon 9 explotó durante la carga de oxígeno líquido en preparación para una prueba de fuego. [12] La plataforma fue reparada y utilizada por primera vez desde la explosión en la misión SpaceX CRS-13 en diciembre de 2017. [13]

Centro Espacial Kennedy

Robert D. Cabana , director de KSC, anuncia la firma del contrato de arrendamiento del LC-39A el 14 de abril de 2014.

En diciembre de 2013, la NASA y SpaceX estaban en negociaciones para que SpaceX arrendara el Complejo de Lanzamiento 39A del Centro Espacial Kennedy , después de que SpaceX fuera seleccionada en un proceso de licitación de varias empresas, tras la decisión de la NASA a principios de 2013 de arrendar el complejo no utilizado como parte de una oferta para reducir los costos anuales de operación y mantenimiento de las instalaciones gubernamentales no utilizadas. [14] La oferta de SpaceX era para el uso exclusivo del complejo de lanzamiento para apoyar sus futuras misiones tripuladas , [15] pero SpaceX dijo en septiembre de 2013 que también estaban dispuestos a apoyar un acuerdo multiusuario para LC-39A, [16] y reiteraron esa posición en diciembre de 2013. [17]

Blue Origin , de Jeff Bezos , presentó una oferta competitiva para el uso comercial del complejo de lanzamiento , que ofrecía un uso compartido no exclusivo del complejo de modo que la plataforma de lanzamiento pudiera interactuar con varios vehículos y los costos de los gastos operativos de la plataforma pudieran compartirse a largo plazo. Un posible usuario compartido en el plan nocional de Blue Origin era United Launch Alliance . [15] En septiembre de 2013, antes de que se completara el período de licitación y antes de cualquier anuncio público por parte de la NASA de los resultados del proceso, Blue Origin presentó una protesta ante la Oficina General de Contabilidad de los EE. UU. (GAO) sobre lo que dijo que era "un plan de la NASA para otorgar un contrato de arrendamiento comercial exclusivo a SpaceX para el uso del lanzamiento del transbordador espacial LC-39A en desuso". [18] La NASA planeó completar la adjudicación de la licitación y transferir la plataforma para el 1 de octubre de 2013, pero la protesta retrasó una decisión hasta que la GAO resolvió la protesta. [18] Tras el estallido de la controversia, el 21 de septiembre, SpaceX dijo que estaba dispuesta a apoyar un acuerdo multiusuario para el LC-39A. [2] [16] En diciembre de 2013, la GAO desestimó la protesta y se puso del lado de la NASA, que argumentó que la convocatoria no contiene ninguna preferencia sobre el uso de la instalación como multiuso o de un solo uso. "El documento [de convocatoria] simplemente pide a los postores que expliquen sus razones para seleccionar un enfoque en lugar del otro y cómo gestionarían la instalación". [19]

SpaceX comenzó el trabajo de diseño arquitectónico y de ingeniería en las modificaciones de la plataforma en 2013, y firmó los documentos contractuales para arrendar la plataforma por 20 años [20] de la NASA en abril de 2014. [21] SpaceX está construyendo una gran Instalación de Integración Horizontal (HIF) justo afuera del perímetro de la plataforma de lanzamiento existente para "albergar los [cohetes] Falcon y el hardware y cargas útiles asociados durante el procesamiento". [22] Esta es una marcada diferencia con respecto a la instalación de integración vertical utilizada por los cohetes anteriores del gobierno de EE. UU. que usaban la plataforma de lanzamiento ( Programa Apollo y el Transbordador Espacial ), además de la instalación de todos los nuevos sistemas de instrumentación y control, con nuevas tuberías sustanciales para una variedad de líquidos y gases de cohetes. [20]

Los cohetes Falcon serán transportados desde el HIF hasta la plataforma de lanzamiento a bordo de un Transporter Erector (TE) que se desplazará sobre raíles por el antiguo camino de orugas . [22] En febrero de 2016, se informó que la plataforma se completó y activó, lo que indica que está lista para los lanzamientos de Falcon 9 Full Thrust. [23] El primer lanzamiento de SpaceX desde LC-39A ocurrió en febrero de 2017, seguido de un aterrizaje exitoso de la primera etapa en la Zona de Aterrizaje 1. Se necesitó más trabajo para respaldar a Falcon Heavy y los lanzamientos tripulados tomaron más de 60 días y ocurrieron después de que se reabriera el LC-40 de Cabo Cañaveral. [1] Demo-2 , la primera misión espacial tripulada de SpaceX se lanzó desde la plataforma de lanzamiento LC-39A del Centro Espacial Kennedy (KSC) en mayo de 2020.

En abril de 2018, SpaceX completó un borrador de evaluación ambiental para una nueva instalación "que incluiría un hangar de procesamiento de refuerzo y un centro de control de lanzamiento en 67 acres (27 ha) de propiedad de KSC" para respaldar una tasa de vuelo más rápida de "cohetes Falcon, incluido el procesamiento de etapas de refuerzo aterrizadas y carenados de carga útil recuperados para su reutilización". [24]

En 2024, se aprobó una propuesta para que SpaceX agregue 100 acres a su espacio existente en KSC, pendiente de la firma de un contrato de arrendamiento. [25]

Soporte futuro

En un principio, se consideró que el Starship de SpaceX era demasiado grande para lanzarlo desde cualquier instalación existente de SpaceX. En 2014, SpaceX indicó que la histórica plataforma de lanzamiento LC-39A de Florida no sería lo suficientemente grande, y planearon construir un nuevo sitio para acomodar el cohete de 9 metros de diámetro (30 pies). [26] Se proyecta que el Starship esté propulsado por 28 motores Raptor de oxígeno líquido / metano líquido que produzcan aproximadamente 72 MN (16 000 000 lb f ) de empuje en el despegue. [27] [28] [29] [30] En su presentación de septiembre de 2016, Elon Musk afirmó que el gran vehículo de lanzamiento se lanzaría efectivamente desde LC-39A. [31] Sin embargo, SpaceX optó por construir su sitio de lanzamiento en el sur de Texas para uso exclusivo de Starship.

Base de la Fuerza Espacial Vandenberg

Instalación de lanzamiento de la costa oeste de SpaceX en la base de la Fuerza Espacial Vandenberg , durante el lanzamiento de CASSIOPE, septiembre de 2013

SpaceX actualmente opera un sitio de lanzamiento en la Costa Oeste ubicado en el Complejo de Lanzamiento Espacial 4 de la Base de la Fuerza Espacial Vandenberg para enviar satélites a órbitas polares o sincrónicas con el sol con los lanzamientos Falcon 9 y Falcon Heavy .

SpaceX inició la construcción en Vandenberg en julio de 2011. [32] [33] Una estimación de 2011 mostró que se esperaba que el proyecto costara entre 20 y 30 millones de dólares durante los primeros 24 meses de construcción y operación; a partir de entonces, se esperaba que los costos operativos fueran de 5 a 10 millones de dólares por año. El sexto vuelo del vehículo de lanzamiento Falcon 9 se lanzó en septiembre de 2013, que fue el vuelo inaugural del Falcon 9 v1.1. [2] El sitio se utilizó por segunda vez en enero de 2016 para el lanzamiento de Jason-3 (que fue el último vuelo del Falcon 9 v1.1) y por tercera vez en enero de 2017 para el primero de los lanzamientos de Iridium Next .

El 24 de abril de 2023, la Fuerza Espacial de los Estados Unidos anunció que arrendaría el Complejo de Lanzamiento Espacial Vandenberg 6 (SLC-6) a SpaceX para los lanzamientos de Falcon 9 y Falcon Heavy. SpaceX espera comenzar los lanzamientos de Falcon 9 desde SLC-6 en 2025 y los lanzamientos de Falcon Heavy en 2026. [34] Desde entonces, SpaceX ha comenzado a reconfigurar la plataforma de lanzamiento. [35]

Base estelar

Mapa que muestra las ubicaciones propuestas del centro de control y el área de lanzamiento vertical en las instalaciones de Texas, del borrador de la Declaración de Impacto Ambiental de la FAA, abril de 2013

Hasta 2019, SpaceX estaba construyendo un nuevo puerto espacial en Boca Chica Village, cerca de Brownsville, Texas , para su uso privado , con énfasis en el trabajo de transporte espacial comercial . [36] [37] El sitio se optimizará para el lanzamiento de satélites de telecomunicaciones comerciales que se lanzarían hacia el este, a través del Golfo de México hacia órbitas de transferencia geoestacionarias . [2]

Durante 2011-2014, SpaceX consideró hasta siete ubicaciones potenciales en todo el país para una nueva instalación de lanzamiento privada para vuelos orbitales, incluyendo Alaska , California , Florida , [38] Texas , Virginia , [39] Georgia , [40] y Puerto Rico . [41] Una de las ubicaciones propuestas para el nuevo puerto espacial solo para misiones comerciales fue el sur de Texas, que se reveló en abril de 2012, a través de documentación reglamentaria preliminar. La Oficina de Transporte Espacial Comercial de la FAA comenzó un proceso de varios años para realizar una Declaración de Impacto Ambiental [42] y audiencias públicas sobre el nuevo sitio de lanzamiento, que estaría ubicado en el condado de Cameron, Texas . El sitio inicialmente admitiría hasta 12 lanzamientos comerciales por año, incluidos dos lanzamientos de Falcon Heavy. [43] [44] [45]

En marzo de 2013, Texas se convirtió en el principal candidato para la ubicación de la nueva instalación de lanzamiento comercial de SpaceX, aunque Florida, Georgia y otras ubicaciones seguían en la carrera. A principios de 2013, se presentó una legislación en la Legislatura de Texas que permitiría el cierre temporal de las playas estatales durante los lanzamientos, limitaría la responsabilidad por el ruido y algunos otros riesgos específicos de los vuelos espaciales comerciales, mientras que la legislatura también consideró un paquete de incentivos para alentar a SpaceX a ubicarse en la ubicación de Brownsville, Texas. [46] El paquete de incentivos de Texas y la legislación de cierre de playas ya están en vigor. En octubre de 2013, el director ejecutivo Musk dijo que "Texas parece cada vez más probable", a la espera de las aprobaciones regulatorias finales . [2] La FAA publicó el borrador de la Declaración de Impacto Ambiental en abril de 2013 y "encontró que 'no se producirían impactos' que obligarían a la Administración Federal de Aviación a negar a SpaceX un permiso para operaciones de cohetes cerca de Brownsville". [47]

Otras plataformas de lanzamiento

El primer Falcon 1 en la plataforma de lanzamiento alquilada por SpaceX en la base de la fuerza espacial Vandenberg, en California. Este vehículo fue retirado de la base debido a demoras y finalmente fue lanzado desde la isla Omelek .

SpaceX originalmente tenía la intención de lanzar su primer vehículo de lanzamiento, el Falcon 1 , desde el Complejo de Lanzamiento Espacial 3 Oeste (SLC-3W) en la Base de la Fuerza Espacial Vandenberg . SpaceX modificó el SLC-3W para soportar el Falcon 1, y el Falcon 1 se erigió en la plataforma en 2005. Surgieron problemas cuando SpaceX no pudo obtener suficiente disponibilidad de ventana de lanzamiento porque la plataforma sobrevolaba otras plataformas de la Fuerza Aérea que con frecuencia quedaban ocupadas durante semanas o meses a la vez, lo que restringía severamente los lanzamientos de SpaceX. [32] En última instancia, esta plataforma de lanzamiento nunca se utilizó para el lanzamiento orbital, aunque se usó para una serie de pruebas terrestres.

SpaceX procedió entonces [¿ cuándo? ] a construir una instalación de lanzamiento en el Océano Pacífico norte en el Sitio de Pruebas de Defensa de Misiles Balísticos Ronald Reagan , en la Isla Omelek , una parte del Atolón Kwajalein , Islas Marshall . SpaceX comenzó a lanzar cohetes Falcon 1 desde Omelek en 2006. El Falcon 1 Flight 4 fue el primer vehículo de lanzamiento de propulsión líquida financiado con fondos privados que logró entrar en órbita, y fue lanzado desde la Isla Omelek el 28 de septiembre de 2008, seguido por otro lanzamiento de Falcon 1 el 13 de julio de 2009, colocando a RazakSAT en órbita. [48]

SpaceX originalmente planeó actualizar el sitio de lanzamiento de Omelek para su uso por el vehículo de lanzamiento Falcon 9, pero luego canceló sus planes de hacerlo y desde entonces ha desmantelado toda la instalación. En diciembre de 2010, el manifiesto de lanzamiento de SpaceX incluyó a Omelek (Kwajalein) como un sitio potencial para varios lanzamientos del Falcon 9, el primero planeado para 2012. [49] El documento "Falcon 9 Overview" también ofreció Kwajalein como una opción de lanzamiento en 2010. [50] Desde entonces, el Informe de Impacto Ambiental de la FAA de mayo de 2014 enumera este sitio como no operativo y devuelto a su estado original, para no ser utilizado más, "Cinco lanzamientos del Falcon 1 ocurrieron en la isla de Omelek, atolón de Kwajalein. Después de estos lanzamientos del Falcon 1, el sitio ya no fue necesario y SpaceX cerró el sitio y devolvió la propiedad a las condiciones previas al lanzamiento". [51] Todos los lanzamientos del Falcon 1 tuvieron lugar en este lugar, cinco lanzamientos entre 2006 y 2009. SpaceX abandonó Omelek cuando se retiró el Falcon 1, debido a los gastos de logística.

Instalaciones de pruebas suborbitales

SpaceX tiene dos instalaciones de prueba de cohetes para cohetes de despegue y aterrizaje verticales : la Instalación de Desarrollo y Prueba de Cohetes de SpaceX en McGregor, Texas y una instalación de prueba arrendada en Spaceport America en el sur de Nuevo México . [2] Todos los motores de cohetes de SpaceX se prueban en bancos de pruebas de cohetes , y las pruebas de vuelo VTVL de baja altitud del vehículo de prueba Falcon 9 Grasshopper v1.0 se realizan en McGregor. Se planeó realizar pruebas de vuelo a gran altitud y alta velocidad de Grasshopper v1.1 en Spaceport America. Además de las pruebas de vuelo atmosférico y las pruebas de motores de cohetes , la instalación de McGregor también se utiliza para el desmontaje posterior al vuelo y la descarga de combustible del SpaceX Dragon después de las misiones orbitales.

Ambas instalaciones de pruebas de vuelo se dedican principalmente al desarrollo y prueba de varios elementos del programa de desarrollo del sistema de lanzamiento reutilizable de SpaceX , con el objetivo de hacer que los futuros sistemas de lanzamiento de SpaceX sean completamente y rápidamente reutilizables . [52]

Centro de desarrollo y pruebas de cohetes de SpaceX, McGregor, Texas

Búnker de pruebas del motor McGregor de SpaceX, septiembre de 2012

La instalación de desarrollo y prueba de cohetes de SpaceX en McGregor, Texas , es una instalación de prueba de motores de cohetes . Todos los motores y propulsores de cohetes fabricados por SpaceX deben pasar por McGregor para realizar rigurosas pruebas finales, lo que garantiza su fiabilidad y rendimiento antes de ser utilizados en misiones de vuelo. [53] [54] La instalación también prueba varios componentes y motores durante el proceso de investigación y desarrollo . [55] Además de las pruebas de motores, después del amerizaje y la recuperación, las naves espaciales Dragon hacen una parada en McGregor para que se les retiren los peligrosos combustibles propulsores hipergólicos , antes de que las cápsulas continúen hacia Hawthorne para su reacondicionamiento. [53]

SpaceX considera que la instalación es la instalación de prueba de motores de cohetes más avanzada y activa del mundo, y afirmó que, a partir de 2024 , se habían realizado más de 7000 pruebas en la instalación desde su apertura, con siete pruebas de encendido de motores en un día típico. A pesar de su perfil bajo en comparación con las otras instalaciones de la empresa, es una parte fundamental de las operaciones de SpaceX, y la presidenta y directora de operaciones de la empresa, Gwynne Shotwell, mantiene su oficina principal en McGregor. [56] [53]

Arrendada por SpaceX en 2003, [57] la instalación McGregor fue originalmente el sitio de la planta de artillería Bluebonnet durante la Segunda Guerra Mundial, [55] luego se usó como instalaciones de prueba para Beal Aerospace . En sus inicios, SpaceX reutilizó muchas de las instalaciones sobrantes de los ocupantes anteriores del sitio para probar sus primeros motores Merlin , pero con el tiempo ha experimentado una expansión y mejoras significativas. SpaceX ha comprado tierras de cultivo adyacentes, aumentando el tamaño de la instalación de 256 acres (104 ha), [55] a más de 600 acres (240 ha) en abril de 2011, [58] y a 4000 acres (1600 ha) en marzo de 2015. [59]

En 2011, SpaceX anunció planes para mejorar las instalaciones para las pruebas de lanzamiento de un cohete de prueba VTVL , conocido como Grasshopper . [60] Se construyó una instalación de lanzamiento de hormigón de medio acre para apoyar el programa de vuelo de prueba, [61] que incluyó ocho vuelos de Grasshopper y cinco vuelos de su sucesor, " F9R Dev1 ". La campaña de pruebas de vuelo finalizó en 2014. [62]

En octubre de 2012, las instalaciones de McGregor operaban siete puestos de prueba, que funcionaban 18 horas al día, seis días a la semana. [53] Desde entonces, el número de puestos de prueba ha aumentado para satisfacer las crecientes demandas de la producción de SpaceX. En marzo de 2015, las instalaciones operaban 12 puestos de prueba y habían realizado más de 4000 pruebas de motor Merlin, incluidos unos 50 encendidos de la primera etapa integrada de nueve motores. [59] En agosto de 2016, comenzaron las pruebas del nuevo motor de cohete Raptor alimentado con metano . [63] A partir de 2024, la instalación ve siete pruebas de encendido de motores en un día típico. [56]

En julio de 2021, SpaceX anunció sus planes de construir una segunda planta de producción de motores Raptor en las instalaciones de McGregor. Se espera que la nueva planta produzca entre 800 y 1000 motores de cohetes al año, aproximadamente entre 2 y 4 por día, lo que ampliará significativamente la capacidad de producción de SpaceX. [64] [65]

Instalación de pruebas a gran altitud de SpaceX, Nuevo México

Como parte del programa de desarrollo del sistema de lanzamiento reutilizable de SpaceX , SpaceX anunció en mayo de 2013 que el sucesor de Grasshopper, un demostrador de tecnología suborbital de despegue y aterrizaje verticales a gran altitud (VTVL) se probaría en Spaceport America cerca de Las Cruces, Nuevo México . SpaceX firmó un contrato de arrendamiento de tres años para el terreno y las instalaciones en el puerto espacial recientemente operativo . [66] [67] En mayo de 2013 , SpaceX indicó que aún no sabían cuántos puestos de trabajo se trasladarían de McGregor, Texas a Nuevo México para apoyar la segunda fase de las pruebas VTVL Grasshopper. [68]

En 2013, SpaceX construyó una plataforma de 30 por 30 metros (98 pies × 98 pies) en Spaceport America, a 7 kilómetros (4,3 millas) al suroeste del campus principal del puerto espacial, y alquilará la plataforma por 6.600 dólares estadounidenses al mes más 25.000 dólares estadounidenses por vuelo de Grasshopper. El administrador del puerto espacial esperaba que SpaceX estuviera operativa en el puerto espacial entre octubre de 2013 y febrero de 2014, y anticipó que los pagos del alquiler comenzarían en ese momento. [69] [70] Para mayo de 2014, SpaceX gastó más de 2 millones de dólares estadounidenses en la construcción de la instalación de Nuevo México, y está utilizando más de 20 empresas locales para trabajar en el proyecto. Los elementos de trabajo han incluido la modificación del Plan de Operaciones de Campo, así como una variedad de medidas de prevención de incendios. [71]

Aunque en julio de 2014 todavía se esperaba que el primer vuelo de prueba ocurriera en algún momento de 2014, [72] informes en octubre de 2014 indicaron que el primer vuelo del F9R Dev2 en Spaceport America no ocurriría hasta la primera mitad de 2015. [73] El 19 de febrero de 2015, SpaceX anunció que el F9R Dev2 sería descontinuado indicando que las pruebas oceánicas utilizando cohetes Falcon 9 operativos fueron lo suficientemente exitosas como para que ya no fuera necesario. [74] En cambio, el sitio de Nuevo México se utilizará para probar las primeras etapas que regresaron. [ cita requerida ]

Durante abril de 2015, SpaceX realizó pruebas de llenado del cohete de aborto en vuelo en la base de la Fuerza Espacial Vandenberg SLC-4E . Dado que este cohete solo tenía tres motores Merlin 1D, se especuló que el F9R Dev2, que ya no se fabrica, se había reutilizado como vehículo de lanzamiento en la prueba de aborto en vuelo. [75]

Véase también

Referencias

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