El Instituto de Propulsión Aeroespacial (IPA) de Pekín probó este lunes un nuevo motor de cohete de etapa superior, capaz de generar una fuerza de empuje de 25 toneladas. Esa potencia equivale a más del doble de la producida por el RL10, el motor de fabricación estadounidense que, según lo anunciado, ha de llevar a los astronautas estadounidenses nuevamente a la Luna.
La prueba en tierra se llevó a cabo con "éxito total", dijo este martes la Corporación de Ciencia y Tecnología Aeroespacial de China (CASC, por sus siglas en inglés), reseña South China Morning Post.
Los motores de etapa superior son activados en los cohetes espaciales cuando se encuentran ya en altitudes elevadas, a fin de lograr un impulso adicional que permite a la nave llegar al destino programado. En cuanto a este ensayo en particular, la CASC lo considera un avance esencial en el desarrollo de una tecnología clave para vehículos de lanzamiento de servicio pesado, y lo define como "la prueba de motor de ciclo de expansión cerrado más grande del mundo".
Los motores de ese tipo pueden convertir una pequeña cantidad de hidrógeno líquido en gas a alta presión, utilizando el calor residual como combustible. Hasta ahora son la fuente de energía más eficiente para los viajes espaciales tripulados, ya que, a diferencia del proceso de combustión en los motores de cohetes convencionales, no requieren de gasolina adicional para impulsarse.
En el ciclo de expansión cerrada, el motor debe producir una cantidad suficiente de calor y transmitirlo al hidrógeno líquido para convertirlo en gas, que al elevar la presión en las turbinas proveerá el impulso requerido. Luego ese gas ingresa a la parte superior de la cámara de combustión para ser utilizado como combustible, sin desperdiciarlo.
Según detalla Chu Baoxin, científico principal del proyecto del motor en el IPA de Pekín, una misión compleja (como un alunizaje, por ejemplo) requiere que los motores se enciendan y apaguen muchas veces, y cada vez que esto ocurre deben cumplir todo ese ciclo de manera inmediata. La dificultad estriba en que la presión del hidrógeno puede volverse extremadamente alta y difícil de manejar cuando el motor está a toda velocidad, un problema que se incrementa en proporción a su tamaño y fuerza.
Por estas razones, explica Chu, aumentar el empuje de un motor de ciclo de expansión cerrado es tarea difícil. Para lograrlo, su equipo de ingenieros inventó un nuevo radiador que consta de muchos componentes impresos en 3D, similares a costillas, que pueden acelerar el intercambio de calor con mayor rapidez que los tradicionales. También utilizaron nuevas aleaciones de titanio para fabricar las bombas de combustible a gas, que así pueden mantener una alta eficiencia al trabajar en condiciones extremas.
Los logros de sus investigaciones los publicaron en el Journal of Rocket Propulsión, precisa el citado medio. Aunque el proyecto todavía está en desarrollo, Chu prevé que para llevar astronautas a la Luna será preciso el trabajo conjunto de cuatro de estos nuevos motores.