De una sola etapa a órbita
Un vehículo de una sola etapa a órbita (o SSTO ) alcanza la órbita desde la superficie de un cuerpo usando solo propulsores y fluidos y sin gastar tanques, motores u otro hardware importante. El término generalmente, pero no exclusivamente, se refiere a vehículos reutilizables . [1] Hasta la fecha, nunca se ha volado ningún vehículo de lanzamiento SSTO lanzado desde la Tierra; Los lanzamientos orbitales desde la Tierra se han realizado mediante cohetes multietapa total o parcialmente desechables .
La principal ventaja proyectada del concepto SSTO es la eliminación del reemplazo de hardware inherente a los sistemas de lanzamiento desechables. Sin embargo, los costos no recurrentes asociados con el diseño, el desarrollo, la investigación y la ingeniería (DDR & E) de los sistemas SSTO reutilizables son mucho más altos que los de los sistemas prescindibles debido a los desafíos técnicos sustanciales de SSTO, asumiendo que esos problemas técnicos pueden, de hecho, ser resueltos. [2] Los vehículos SSTO también pueden requerir un grado significativamente mayor de mantenimiento regular. [3]
Se considera marginalmente posible lanzar una nave espacial de una sola etapa a la órbita alimentada químicamente desde la Tierra. Los principales factores que complican el SSTO de la Tierra son: alta velocidad orbital de más de 7.400 metros por segundo (27.000 km / h; 17.000 mph); la necesidad de superar la gravedad de la Tierra, especialmente en las primeras etapas del vuelo; y vuelo dentro de la atmósfera terrestre , que limita la velocidad en las primeras etapas del vuelo debido a la resistencia, g, e influye en el rendimiento del motor. [ cita requerida ]
Los avances en cohetería en el siglo XXI han dado como resultado una caída sustancial en el costo de lanzar un kilogramo de carga útil a la órbita terrestre baja oa la Estación Espacial Internacional , [4] reduciendo la principal ventaja proyectada del concepto SSTO.
Los conceptos notables de una sola etapa a la órbita incluyen Skylon , que usó el motor SABRE de ciclo híbrido que puede usar oxígeno de la atmósfera cuando está a baja altitud, y luego usar oxígeno líquido a bordo después de cambiar al motor de cohete de ciclo cerrado en gran altitud, el McDonnell Douglas DC-X , el Lockheed Martin X-33 y VentureStar, que estaba destinado a reemplazar al transbordador espacial, y el Roton SSTO , que es un helicóptero que puede llegar a la órbita. Sin embargo, a pesar de ser prometedores, ninguno de ellos se ha acercado aún a alcanzar la órbita debido a problemas para encontrar un sistema de propulsión suficientemente eficiente y al desarrollo interrumpido. [1]
De una etapa a la órbita es mucho más fácil de lograr en los cuerpos de extraterrestres que tienen campos gravitatorios débiles y reducen la presión atmosférica de la Tierra, como la Luna y Marte, y se ha logrado a partir de la Luna por el programa Apollo 's módulo lunar , por varias naves espaciales robóticas del programa soviético Luna , y por el Chang'e 5 de China .
