|
 Introducción
Cuando me pongo a escribir
este artículo justo está sonando la música de Víctor Heredia
que canta en su obra Taky Ongoy:
"Quien
puede matar un sueño......"
y para hacer algo primero hay que soñarlo......es un sueño un Lanzador
Satelital Argentino ??????
En este artículo deseo presentar como podría ser en
mi humilde opinión, y lo que podría costar, concretar un sueño
de estas características.
Como nació este sueño en mi???
Desde que me interesé en las actividades relativas al espacio, allá en
la década de los 60´, surgió un anhelo profundo de llegar a poner en el
espacio un satélite por medios propios, o sea un satélite artificial Argentino
puesto en órbita por los Argentinos. En aquella época el país no parecía
estar mal orientado en temas de investigación espacial ni parecía resultar
técnicamente imposible, tal como otros países lo estaban logrando.
Con cohetes sonda manufacturados en Argentina ya se estaba llegando a
los 500Km de apogeo, si bien insuficiente para poner un satélite en órbita
(básicamente por falta de control del vuelo), ese logro no era poco. Lamentablemente
el devenir de los acontecimientos y las sucesivas crisis terminaron hasta
con los programas de los cohetes sonda.
Actualmente el único programa de cohete sonda Argentino del cual tengo
noticias es el que esta siendo desarrollado por CITEFA/UTN, siendo el
nombre del mismo proyecto PBX-10010, que consiste en una serie de etapas
para llegar a desarrollar un cohete sonda para llevar una carga útil de
10 Kg a una altura de 100Km.
Antecedentes: el Lanzador Satelital Argentino "VENG"
En el diario Clarín del 9 de diciembre de 1998 salió la noticia
que el gobierno Argentino decidió construir un cohete para poner satélites
en órbita. El anuncio lo realizó el vicecanciller Andrés Cisneros y Conrado
Varotto, Presidente de la Comisión Nacional de Actividades Espaciales
(CONAE). El cohete se llamaba provisoriamente Vehículo Espacial de Nueva
Generación: VENG.
Sería esta la concreción del sueño del Lanzador Satelital Argentino?.
Estaba previsto su lanzamiento para el año 2003. Hasta donde tengo noticias
no se realizó.
El régimen del MTCR
A nivel de Estado la Argentina esta suscripto al M.T.C.R., que son las
siglas en inglés del "Régimen de Control de Tecnología Misilística",
por el cual se prohibe la transferencia de tecnología misilística a países
en vías de desarrollo, pero no impide que se pueda hacer un cohete
lanzador de satélites, ni Cohetes Sonda.
Alcance y limitaciones de la información presentada
Deseo compartir con el lector como es mi visión de un Lanzador
Satelital Argentino, el LanSaAr. Esta visión se basa en:
Análisis de la información disponible sobre proyectos realizados en Argentina
y en el extranjero.
Criterios acordes al desarrollo de la cohetería nacional y en el mejor
camino se podría tomar en caso de
encarar un proyecto
nacional de este tipo, tal como han hecho otros países en particular nuestro
país
hermano latinoamericano
Brasil.
Criterios técnicos empleados para el diseño de cohetes.
Criterios de sentido común.
No es intención hacer la elaboración en detalle de cómo debería ser nuestro
LanSaAr (o como se vaya a llamar...). Solo se desea poner datos indicativos
de como podría ser su diseño conceptual, cuanto costaría, y algunos de
los problemas que habría que ir resolviendo.
LanSaAr: Sistema de propulsión empleado
Se selecciona el sistema de combustible tipo sólido. Hay experiencia en
su preparación y aplicación en Argentina y es el mas sencillo de operar.
Utilizar combustibles líquidos darían mejores rendimientos pero implica
el desarrollo de motores y bombas para alimentarlos. Además de requerir
mayores costos para la infraestructura de lanzamiento. Esto termina resultando
en mayores costos totales.
Se consideraba utilizar alguna etapa con combustible líquido en el proyecto
VENG, pero no considero conveniente para un proyecto como el LanSaAr.
En cuanto a los motores cohete de combustible híbrido pueden ser promisorios
en el futuro pero presentan actualmente problemas de resonancias acústicas
dentro del motor lo cual todavía no los hizo viables en motores grandes.
Configuración general del LanSaAr
La configuración seleccionada es una muy usada en
cohetes lanzadores hoy día como el VLS (Brasil), Ariane V, Protón SL,
Delta II. Estaría compuesto por cuatro etapas. Por razones de costo de
desarrollo y confiabilidad las tres primeras etapas serían compuestas
por un solo tipo básico de motor cohete de combustible sólido, cuyo diámetro
exterior estaría entre los 80 cm a 1 mt. Para tener un criterio de calculo
se fijó en forma arbitraria el requerimiento de poner un satelite en orbita
de 50 Kg. a una altura de 500Km.
Primera etapa del LanSaAr
La primera etapa estaría conformada por un racimo
de cuatro motores de combustible sólido, de encendido simultáneo.
Este tipo de configuración se utilizó ya en el cohete sonda Castor.
Los cuatro motores irían adosados a un motor central que sería el
de la segunda etapa. Una vez terminada su combustión son desprendidos
por medio de brazos mecánicos con mecanismos pirotécnicos para su
actuación. El control de trayectoria se haría mediante una plataforma
inercial con comando giroscópico que comandaría el movimiento de las
toberas que desviarían el flujo de gases posibilitando así el control
de la trayectoria y su estabilidad. Mayor requerirse empuje inicial
se puede aumentar la cantidad de motores de la primera etapa.
Segunda etapa del LanSaAr
La segunda etapa sería conformada por un motor
de combustible sólido dentro del racimo de los cuatro motores de la
primera etapa. El control del vector empuje se haría ya mediante la
inyección secundaria de gases en la tobera. La tobera debería ser
diferente a la de los motores de la primera etapa ya que requiere
una mayor expansión por trabajar a mayores alturas y además no es
móvil.
Tercera etapa del LanSaAr
Esta tercer etapa sería conformada por un motor
de combustible sólido montado sobre el motor de la segunda etapa.
Este motor sería un diseño basado en el desarrollo de los motores
de la primera y segunda etapa. Sobre la tercera etapa estaría todo
el sistema de guía y control de vuelo para llegar hasta la altura
orbital.
|
|
 |
También ahí
deberían estar los siguientes sistemas: computador de a bordo, unidad
de comando de sistemas pirotécnicos, baterias para suministro de energía,
sistemas de telemetría y sistema de destrucción en vuelo por mal funcionamiento.
En cuanto a los sistemas de control de las etapas superiores se usaría
gas presurizado para hacer el basculamiento antes de la ignición de la
cuarta etapa o sistemas de combustibles líquidos con autoencendido. Para
generar el giro de la cuarta etapa antes de inyectarla en orbita bastarían
unos pequeños micromotores de combustible sólido.
Cuarta etapa del LanSaAr
La cuarta etapa sería conformada por un motor de
combustible sólido sobre el motor de la tercera etapa. Seria el responsable
de inyectar en órbita el módulo satelital.
Combustible sólido
Se requieren casi 30 toneladas de combustible sólido por lanzador. Un
compuesto viable sería basado en Perclorato de Amonio como oxidante, Polibutadieno
Hydroxil Terminado como ligante y combustible, Aluminio en polvo como
combustible, Tepanol como agente de cura y aditivos varios como acelerantes,
estabilizantes, supresores de inestabilidad acústica, aditivos para darle
mas energía al combustible, etc. El costo del mismo estaría situado en
unos 15 dolares americanos por kilogramo. Esto ya da un costo de 450.000
dolares americanos sólo de combustible!!!!
Carcaza del motor
Se utiliza en esta aplicacion acero Maraging, que es un acero al carbono,
cromo, níquel y molibdeno. Con resistencia a la tracción superior a 200Kgf/mm².
Una alternativa interesante a considerar será el uso de materiales compuestos
en base a hilados de fibra de vidrio, o carbono, y un material polimérico
como ser resina epoxídica estructural.
Sistemas de guiado y control
Este tema es delicado pues su desarrollo puede presuponer su utilización
para fines militares y no pacíficos. Un sistema de control del tipo giroscópico
sería satisfactorio para este uso.
Satélite
La preparación de un satélite se dejaría en mano de alguna de las varias
instituciones que son capaces de prepararlo en Argentina.
Facilidades para el lanzamiento
No hay bases disponibles para realizar este tipo de lanzamientos. Se debería
preparar toda la infraestructura para tal uso, consistiendo no sólo en
las instalaciones requeridas para el lanzamiento sino también la infraestructura
para recibir y montar todas las partes del LanSaAr, para el alojamiento
del personal involucrado en el operativo, para alojar los sistemas de
seguimiento del cohete durante su vuelo, sistemas de metereología, proveer
alojamiento al personal que se ocupa de la seguridad en todo el operativo,
etc.
El lanzamiento del cohete se haría desde una base de apoyo con deflectores
de la llama para los cuatro motores de la primera etapa. Al no tener la
guía de una rampa es crítico el sistema de control de estabilidad del
cohete. Para el armado del mismo se lo puede hacer con una estructura
cerrada que se retira en el momento del lanzamiento y que permita un fácil
acceso a todos los niveles del cohete durante su armado. Este tipo de
solución se la emplea en el proyecto VLS Brasileño.
Recursos humanos
Para el desarrollo de un proyecto de este tipo se debe contar con una
cantidad de entre 400 y 1000 personas dedicadas a llevarlo adelante.
Costos del desarrollo de los motores cohetes y partes del
LanSaAr
Se requiere una fuerte inversión para realizar este tipo de proyecto,
su costo se estima en el orden de 50 a 100 millones de dólares. Esta cifra
se entiende que es tratando de mantener bajos costos del desarrollo, por
ejemplo utilizando recursos disponibles, tanto en Universidades u otros
Organismos oficiales.
Costo total
El costo total para el desarrollo de un proyecto de esta envergadura es
del orden de 300 a 500 millones de dolares. El costo de un vehículo LanSaAr
estaría en el orden de 700.000 a 1 millón de dolares.
Colaboración con Brasil
Resulta interesante considerar retomar el camino de la colaboración con
Brasil que se dio en los años 1964 y 1965, cuando en Argentina se estaba
desarrollando ya un Plan Espacial y en Brasil recién se empezaban a formar
las organizaciones para la investigación espacial. El esfuerzo que se
está realizando para la integración de las economias Sud-americanas en
el Mercosur se podría dar también en el área espacial. Por ejemplo una
posibilidad interesante sería utilizar la base que tiene Brasil en la
provincia de Maranhao, el Centro de Lanzamientos Alcântara. Esto permite
un importante ahorro de combustible por estar mas cerca de la línea del
ecuador que el norte de Argentina. También hay firmas Brasileñas que podrían
proveer insumos para el combustible sólido, aceros especiales, insertos
de carbono-carbono para las toberas, etc.
|
