Un sistema de lanzamiento desechable (o vehículo de lanzamiento desechable/ELV ) es un vehículo de lanzamiento que puede lanzarse solo una vez, después de lo cual sus componentes se destruyen durante el reingreso o se descartan en el espacio. Los ELV generalmente constan de varias etapas de cohetes que se descartan secuencialmente a medida que se agota su combustible y el vehículo gana altitud y velocidad. A partir de 2024, cada vez se lanzan menos satélites y naves espaciales tripuladas en ELV a favor de vehículos de lanzamiento reutilizables . [1] Sin embargo, hay muchos casos en los que un ELV aún puede tener un caso de uso convincente sobre un vehículo reutilizable. Los ELV tienen un diseño más simple que los sistemas de lanzamiento reutilizables y, por lo tanto, pueden tener un costo de producción menor. Además, un ELV puede usar todo su suministro de combustible para acelerar su carga útil, ofreciendo mayores cargas útiles. Los ELV son una tecnología probada en uso generalizado durante muchas décadas. [2]
Arianespace SA es una empresa francesa fundada en marzo de 1980 como el primer proveedor de servicios de lanzamiento comercial del mundo . Opera dos vehículos de lanzamiento : Vega C , un cohete de pequeña capacidad , y Ariane 6 , un cohete de capacidad media a pesada . Arianespace es una filial de ArianeGroup , una empresa conjunta entre Airbus y Safran .
Los lanzamientos espaciales europeos se llevan a cabo como resultado de un esfuerzo conjunto entre empresas privadas y agencias gubernamentales. El papel de Arianespace es comercializar los servicios de lanzamiento de Ariane 6, preparar misiones y gestionar las relaciones con los clientes. En el Centro Espacial Guayanés (CSG) en la Guayana Francesa , la empresa supervisa al equipo responsable de la integración y preparación de los vehículos de lanzamiento.
Los cohetes están diseñados y fabricados por otras empresas: ArianeGroup para el Ariane 6 y Avio para el Vega. La infraestructura de lanzamiento del CSG es propiedad de la Agencia Espacial Europea , mientras que el terreno en sí pertenece y está gestionado por el CNES , la agencia espacial nacional francesa.
Hasta mayo de 2021 [update], Arianespace había lanzado más de 850 satélites en 287 misiones a lo largo de 41 años. El primer lanzamiento comercial de la empresa fue Spacenet 1 , que tuvo lugar el 23 de mayo de 1984. Además de sus instalaciones en el CSG, las oficinas principales de la empresa se encuentran en Évry-Courcouronnes , un suburbio de París .
Durante los años 1960 y 1970, la India inició su propio programa de vehículos de lanzamiento en consonancia con sus consideraciones geopolíticas y económicas. En los años 1960 y 1970, el país comenzó con un cohete sonda y avanzó en su investigación hasta entregar el Satellite Launch Vehicle-3 y el más avanzado Augmented Satellite Launch Vehicle (ASLV), completo con infraestructura operativa de apoyo en los años 1990. [9]
Japón lanzó su primer satélite, Ohsumi , en 1970, utilizando el cohete L-4S de ISAS . Antes de la fusión, ISAS utilizaba la pequeña familia de cohetes Mu de vehículos de lanzamiento de combustible sólido, mientras que NASDA desarrollaba lanzadores de combustible líquido más grandes. Al principio, NASDA utilizaba modelos estadounidenses con licencia. [10]
El primer modelo de vehículo de lanzamiento propulsado por combustible líquido desarrollado en Japón fue el H-II , presentado en 1994. NASDA desarrolló el H-II con dos objetivos en mente: poder lanzar satélites utilizando únicamente su propia tecnología, como el ISAS, y mejorar drásticamente su capacidad de lanzamiento con respecto a los modelos autorizados anteriores. Para lograr estos dos objetivos, se adoptó un ciclo de combustión por etapas para el motor de la primera etapa, el LE-7 . La combinación del motor de primera etapa de ciclo de combustión de dos etapas de hidrógeno líquido y los propulsores de cohetes sólidos se trasladó a su sucesor, el H-IIA y el H-IIB, y se convirtió en la configuración básica de los vehículos de lanzamiento de combustible líquido de Japón durante 30 años, desde 1994 hasta 2024. [10]
En 2003, la JAXA se formó fusionando las tres agencias espaciales japonesas para agilizar el programa espacial de Japón, y la JAXA se hizo cargo de las operaciones del vehículo de lanzamiento de combustible líquido H-IIA , el vehículo de lanzamiento de combustible sólido MV y varios cohetes de observación de cada agencia. El H-IIA es un vehículo de lanzamiento que mejoró la confiabilidad y redujo los costos al realizar mejoras significativas en el H-II, y el MV era el vehículo de lanzamiento de combustible sólido más grande del mundo en ese momento. [10]
En noviembre de 2003, el primer lanzamiento de la JAXA después de su inauguración, el H-IIA No. 6, fracasó, pero todos los demás lanzamientos del H-IIA tuvieron éxito y, en febrero de 2024, el H-IIA había lanzado con éxito 47 de sus 48 lanzamientos. La JAXA planea finalizar las operaciones del H-IIA con el vuelo H-IIA No. 50 y retirarlo en marzo de 2025. [11]
La JAXA operó la H-IIB , una versión mejorada de la H-IIA, desde septiembre de 2009 hasta mayo de 2020 y lanzó con éxito el vehículo de transferencia H-II seis veces. Esta nave espacial de carga fue responsable de reabastecer el módulo experimental japonés Kibo en la Estación Espacial Internacional . [12]
Para poder lanzar misiones más pequeñas, la JAXA desarrolló un nuevo cohete de combustible sólido, el Epsilon, en reemplazo del MV retirado . El vuelo inaugural se realizó con éxito en 2013. Hasta ahora, el cohete ha volado seis veces y solo ha tenido un lanzamiento fallido.
En enero de 2017, la JAXA intentó, sin éxito, poner en órbita un satélite en miniatura a bordo de uno de sus cohetes de la serie SS520. [13] Un segundo intento, el 2 de febrero de 2018, tuvo éxito y puso en órbita terrestre un CubeSat de cuatro kilogramos. El cohete, conocido como SS-520-5, es el lanzador orbital más pequeño del mundo. [14]
En 2023, JAXA comenzó a operar el H3 , que reemplazará al H-IIA y H-IIIB; el H3 es un vehículo de lanzamiento de combustible líquido desarrollado a partir de un diseño completamente nuevo como el H-II, en lugar de un desarrollo mejorado como el H-IIA y H-IIB, que se basaron en el H-II. El objetivo de diseño del H3 es aumentar la capacidad de lanzamiento a un costo menor que el H-IIA y el H-IIB. Para lograrlo, se utilizó un ciclo de purga de expansor por primera vez en el mundo para la primera etapa del motor. [15] [16] [17]Roscosmos utiliza una familia de varios cohetes de lanzamiento, el más famoso de ellos es el R-7 , conocido comúnmente como el cohete Soyuz , que es capaz de lanzar alrededor de 7,5 toneladas a la órbita baja terrestre (LEO). El cohete Proton (o UR-500K) tiene una capacidad de elevación de más de 20 toneladas a LEO. Los cohetes más pequeños incluyen Rokot y otras estaciones.
Actualmente, el desarrollo de cohetes abarca tanto un nuevo sistema de cohetes, Angara , como mejoras del cohete Soyuz, Soyuz-2 y Soyuz-2-3. Ya se han probado con éxito dos modificaciones del Soyuz, Soyuz-2.1a y Soyuz-2.1b, que han aumentado la capacidad de lanzamiento a 8,5 toneladas en órbita terrestre baja.Varias agencias gubernamentales de los Estados Unidos compran lanzamientos de ELV. La NASA es un cliente importante con los programas de Servicios de Reabastecimiento Comercial y Desarrollo de Tripulación Comercial , que también lanza naves espaciales científicas. La gran mayoría de los vehículos de lanzamiento para sus misiones, desde el misil Redstone hasta las familias de cohetes Delta , Atlas , Titán y Saturno , han sido prescindibles. Como su reemplazo de exploración tripulada insignia para el transbordador espacial parcialmente reutilizable , el ELV más nuevo de la NASA, el Sistema de Lanzamiento Espacial voló con éxito en noviembre de 2022 después de retrasos de más de seis años. Está previsto que desempeñe un papel importante en los programas de exploración tripulada en el futuro. [18] [19]
La Fuerza Aérea de los Estados Unidos también es cliente de los ELV, habiendo diseñado las familias Titan, Atlas y Delta. El Atlas V del programa Evolved ELV (EELV) de 1994 sigue en servicio activo, operado por United Launch Alliance . [20] La competencia National Security Space Launch (NSSL) ha seleccionado dos sucesores del EELV, el Vulcan Centaur descartable y el Falcon 9 parcialmente reutilizable , para proporcionar un acceso seguro al espacio. [21]
Irán ha desarrollado un vehículo de lanzamiento de satélites desechable llamado Safir SLV . Con una altura de 22 m y un diámetro de núcleo de 1,25 m, con dos etapas de propulsante líquido, una primera etapa con una sola cámara de empuje y una segunda etapa con dos cámaras de empuje y aceleración gradual, el SLV tiene una masa de despegue que supera las 26 toneladas. La primera etapa consiste en un Shahab-3C alargado y mejorado . Según la documentación técnica presentada en la reunión anual de la Oficina de Asuntos del Espacio Ultraterrestre de las Naciones Unidas , es un cohete de dos etapas con todos los motores de propulsante líquido. La primera etapa es capaz de llevar la carga útil a la altitud máxima de 68 kilómetros. [22]
El Safir-1B es la segunda generación del Safir SLV y puede transportar un satélite de 60 kg en una órbita elíptica de 300 a 450 km. El empuje del motor del cohete Safir-1B se ha incrementado de 32 a 37 toneladas.
La Agencia Espacial de Israel es uno de los siete países que construyen sus propios satélites y lanzan sus propios lanzadores. El Shavit es un vehículo de lanzamiento espacial capaz de enviar carga útil a la órbita baja de la Tierra . [30] El lanzador Shavit se ha utilizado para enviar todos los satélites Ofeq hasta la fecha.
El desarrollo del Shavit comenzó en 1983 y sus capacidades operativas se demostraron en tres lanzamientos exitosos de los satélites Ofek el 19 de septiembre de 1988; el 3 de abril de 1990; y el 5 de abril de 1995. Los lanzadores Shavit permiten el lanzamiento de micro/mini satélites a una órbita terrestre baja de bajo costo y alta confiabilidad . El lanzador Shavit es desarrollado por la fábrica Malam, una de las cuatro fábricas del Grupo de Electrónica IAI. La fábrica tiene mucha experiencia en el desarrollo, ensamblaje, prueba y sistema operativo para uso en el espacio.
El Shavit es un cohete propulsor de combustible sólido de tres etapas basado en el misil balístico de dos etapas Jericho-II . Los motores de la primera y la segunda etapa son fabricados por Ta'as y utilizan combustible sólido. [31] Los motores de la tercera etapa son fabricados por Rafael Advanced Defense Systems . Se están desarrollando los cohetes Shavit de próxima generación, ahora llamados Shavit-2. Se dice que el Shavit-2 estará disponible para lanzamientos comerciales en un futuro próximo.