La empresa japonesa de
infraestructuras espaciales Interstellar Technologies (IST) ha alcanzado un
nuevo hito con la realización de una prueba estática de disparo de su pequeño
vehículo lanzador de satélites, ZERO, propulsado por biometano líquido (LBM).
La prueba tuvo lugar en el Puerto Espacial de
Hokkaido (HOSPO), en Taiki (Hokkaido), y demostró el potencial del biometano
derivado del estiércol de vaca recogido en granjas lecheras locales como
combustible sostenible para cohetes. Durante el experimento, el motor generó una llama horizontal azul y
naranja que duró unos 10 segundos.
Para lograr un excelente rendimiento de combustión, la cámara de combustión de ZERO ha sido objeto
de amplios esfuerzos de investigación y desarrollo en colaboración con la Universidad
de Tokio y JAXA. Ello ha dado lugar a mejoras en el diseño, que
han reducido los costes de fabricación del motor cohete, que se estima
constituyen la mitad de los gastos totales.
El éxito de la prueba ayudará al IST a avanzar en el
desarrollo y fabricación de un modelo operativo de 130kN basado en los
conocimientos adquiridos en el proceso de diseño, fabricación y pruebas de un
modelo a subescala de 60kN.
ZERO es un pequeño vehículo de lanzamiento de
satélites diseñado para satisfacer la creciente demanda de satélites de pequeño
tamaño de los últimos años. Teniendo en cuenta las tendencias recientes y la
demanda local y mundial, ZERO está aumentando su capacidad para lanzar
satélites de hasta 800 kg a la órbita baja terrestre (LEO). ZERO mide 32 m de
largo con un diámetro de 2,3 m y tiene un peso total de 71 toneladas.
Funciona como un cohete de
propulsante líquido, utilizando LBM como combustible y oxígeno líquido como
oxidante. Es la primera vez que el IST adopta el ciclo de generador de gas, que
consiste en quemar parte de los propulsantes en un generador de gas para
accionar una turbobomba a decenas de miles de rotaciones por minuto y
suministrar el combustible a la cámara de combustión a alta presión.
Con un diseño de dos etapas, el cohete incorpora un
inyector de pivote, que reduce el número de componentes y mejora la eficiencia
de la combustión. El inyector de pivote suministra propulsantes (combustible
líquido y oxidante) a la cámara de combustión del motor cohete de forma
controlada.
El sistema de refrigeración regenerativa también
utiliza eficazmente el combustible para refrigerar las paredes de la cámara de
combustión. Se han realizado pruebas de la cámara de combustión, la turbobomba
y el generador de gas, y en el futuro está previsto integrarlos.
El éxito de las pruebas es un paso importante hacia el
despegue real de este pequeño cohete lanzador de satélites en 2025.
El metano
líquido ha surgido como una opción de combustible superior para el lanzamiento
de cohetes debido a sus diversas ventajas, como el rendimiento del combustible, el precio, la
disponibilidad, la facilidad de manejo y el impacto medioambiental. Air Water
Group se ha esforzado por establecer una cadena de suministro circular para el
metano líquido de biogás (LBM), que se
produce refinando el metano del biogás obtenido del estiércol del ganado en la
zona de Hokkaido Tokachi.
El LBM usado en la reciente prueba se produce separando y refinando el metano, principal componente del biogás, y licuándolo después a aproximadamente -160°C. Es impresionante que alcance unos niveles de pureza tan elevados, comparables a los de los combustibles convencionales para cohetes usados anteriormente. Impresionado por su rendimiento y excelencia en la adquisición, IST ha decidido utilizar el LBM de Air Water como combustible para su próximo cohete «ZERO».
Recordemos que las emisiones de metano del ganado suponen un grave problema
para el calentamiento global, ya que es un potente gas de efecto
invernadero, sólo superado por el dióxido de carbono.
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