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Comparación de vehículos de lanzamiento de carga súper pesada. Las masas enumeradas son la carga útil máxima a la órbita terrestre baja en toneladas métricas.

Un vehículo de lanzamiento de carga súper pesada ( SHLLV ) es un vehículo de lanzamiento capaz de elevar más de 50 toneladas (110,000 lb) de carga útil a la órbita terrestre baja (LEO). [1] [2]

Vehículos volados [ editar ]

Retirado [ editar ]

  • Saturn V , con una carga útil del programa Apollo de un módulo de comando , módulo de servicio y módulo lunar . Los tres tenían una masa total de 45 t (99.000 lb). [3] [4] Cuando se incluyó la tercera etapa y el combustible de salida de la órbita terrestre, Saturno V en realidad colocó 140 t (310.000 lb) en la órbita terrestre baja. [5] El lanzamiento final del Saturn V colocó Skylab , una carga útil de 77,111 kg (170,001 lb), en LEO.
  • N1 , cohete lunar soviético. Desarrollado a finales de la década de 1960 y principios de la de 1970. Hizo 4 intentos de lanzamiento orbital pero no alcanzó la órbita en ninguno de esos vuelos. Después de los 4 lanzamientos fallidos, el proyecto se canceló en 1976.
  • El Transbordador Espacial orbitó un transbordador [a] combinado y una masa de carga de 122.534 kg (270.142 lb) cuando lanzó el Observatorio de rayos X Chandra en STS-93 . [6] Chandra y su cohete de refuerzo de etapa superior inercial de dos etapas pesaban 22,753 kg (50,162 lb). [7]
  • El sistema Energia fue diseñado para lanzar hasta 105 t (231.000 lb) a la órbita terrestre baja. [8] Energia se lanzó dos veces antes de que se cancelara el programa, pero solo un vuelo alcanzó la órbita. En el primer vuelo, al lanzar la plataforma de armas Polyus (aproximadamente 80 t (180.000 lb)), el vehículo no pudo entrar en órbita debido a un error de software en la etapa de arranque. [8] El segundo vuelo lanzó con éxito el orbitador Buran . [9]

El transbordador espacial se diferenciaba de los cohetes tradicionales en que el orbitador era esencialmente una etapa reutilizable que transportaba carga internamente. Buran también era un avión espacial reutilizable, pero no una "etapa" de cohete, ya que no tenía motor de cohete (excepto para maniobras en órbita). Se basó completamente en el lanzador Energia desechable para alcanzar la órbita.

Operacional [ editar ]

  • Falcon Heavy está clasificado para lanzar 63,8 t (141.000 lb) a la órbita terrestre baja (LEO) en una configuración totalmente prescindible y un estimado de 57 t (126.000 lb) en una configuración parcialmente reutilizable, en la que solo se recuperan dos de sus tres propulsores. [10] [11] [b] A partir de septiembre de 2020 , está previsto que la última configuración vuele a principios de 2021, pero con una carga útil mucho más pequeña que se lanzará a la órbita geoestacionaria. El primer vuelo de prueba se produjo el 6 de febrero de 2018, en una configuración en la que se intentó la recuperación de los tres propulsores, con una pequeña carga útil de 1.250 kg (2.760 lb) enviada a una órbita más allá de Marte . [13] [14] Un segundo y tercer vuelo lanzaron un 6,465 kg (14,253 lb) [15]y 3.700 kg (8.200 lb) [16] de carga útil

Comparación [ editar ]

CoheteConfiguraciónOrganizaciónNacionalidadCarga útil LEOVuelo inauguralPrimero> 50t de carga útilOperacionalReutilizableCosto de lanzamiento
Saturno VApoloNASA Estados Unidos140 t (310.000 libras) A19671967RetiradoNoUS $ 1.23 mil millones (2019)
N1L3Energia Unión Soviética95 t (209.000 libras)1969 (fallido)N / ACanceladoNo3.0 mil millones de rublos (1971)
Transbordador espacialNASA Estados Unidos27,5 t (61.000 libras) B19811981 GRetiradoParcialmenteUS $ 576 millones (2012) a US $ 1,64 mil millones (2012)
EnergiaEnergia Unión Soviética100 t (220.000 libras) C19871987RetiradoNoUS $ 764 millones (1985)
Halcón pesadoGastado DSpaceX Estados Unidos ( privado )63,8 t (141.000 libras) [17]Todavía no DAún noOperacional pero masa y configuración no probadas DNoUS $ 150 millones (2018)
Impulsores laterales recuperables E57 t (126.000 libras) [10]2021 (planificado) [18] DAún noOperacional pero masa y configuración no probadas DParcialmente EUS $ 90 millones (2018)
Nave estelarSpaceX Estados Unidos ( privado )150 t (330.000 libras) [19] F2021 (previsto) [20]N / ADesarrolloCompletamenteUS $ 2 millones (2019)
SLSBloque 1NASA Estados Unidos95 t (209.000 libras) [21]2021 (planificado) [22]N / ADesarrolloNoUS $ 500 millones (2019) a US $ 2 mil millones (2019)
Bloque 1B105 t (231.000 libras) [23]TBAN / ADesarrolloNoDesconocido
Bloque 2130 t (290.000 libras) [24]TBAN / ADesarrolloNoDesconocido
Cohete 921CALT porcelana70 t (150.000 libras) [25]2025 (previsto) [26]N / ADesarrolloNoDesconocido
Largo 9 de marzoCALT porcelana140 t (310.000 libras) [27]2030 (previsto) [26]N / ADesarrolloNoDesconocido
YeniseiYeniseiProgreso de JSC SRC Rusia103 t (227.000 libras)2028 (previsto) [28]N / ADesarrolloNoDesconocido
Don130 t (290.000 libras)2030 (planificado)N / ADesarrolloNoDesconocido

^ A Incluye la masa de los módulos de comando y servicio Apollo, el módulo lunar Apollo, eladaptador de nave espacial / LM, launidad de instrumentos Saturn V, laetapaS-IVBy el propulsor parainyección translunar; la masa de la carga útil a LEO es aproximadamente 122,4 t (270 000 lb) [29]
^ B Excluye la masa del orbitador; La carga útil, incluido el orbitador durante STS-93, es de 122,5 t (270.000 lb)
^ C Carga útil o etapa superior requerida para realizar la inserción orbital final
^ D Falcon Heavy solo ha volado en una configuración en la que se recuperan los tres propulsores, que tiene un límite de carga útil teórico de alrededor de 45 toneladas; el primer vuelo en una configuración en la que un núcleo de refuerzo se gasta deliberadamente está planificado para julio de 2021.
^ E Núcleos de refuerzo laterales recuperables y núcleo central gastado intencionalmente. La primera reutilización de los impulsores laterales se demostró en 2019 cuando los utilizados en el lanzamiento de Arabsat-6A se reutilizaron en el lanzamiento de STP-2.
^ F No incluye la masa seca de la nave espacial
^ G Dado que la masa de carga útil de todos los vuelos incluye la masa del orbitador, el vuelo inaugural tuvo una carga útil superior a 50 toneladas a pesar de no tener una carga útil desplegable.

Diseños propuestos [ editar ]

Propuestas chinas [ editar ]

9 de marzo de largo , 140 t (310.000 libras) para LEO cohete capaz fue propuesta en 2018 [30] por el de China , con planes para lanzar el cohete de 2028. La longitud de la Gran Marcha-9 excederán de 90 metros, y el cohete tendría una etapa central con un diámetro de 10 metros. Se espera que el Long March 9 lleve una carga útil de 140 toneladas a la órbita terrestre baja, con una capacidad de 50 toneladas para la órbita de transferencia Tierra-Luna. [31]

Propuestas indias [ editar ]

En India, ha habido múltiples menciones sobre el concepto de varios diseños y configuraciones de cohetes pesados ​​y superpesados, capaces de poner de 50 a 100 toneladas en LEO y de 20 a 35 toneladas en GTO en varias presentaciones de funcionarios de ISRO que se estudiaron en los años 2000 y 2000. 2010s., [32] [33] principalmente se especuló que era una variante del Vehículo de Lanzamiento Unificado propulsado por motores SCE-200 agrupados , actualmente en desarrollo. [34] [35] [36] ISRO ha confirmado que está realizando una investigación preliminar para el desarrollo de un vehículo de lanzamiento de carga superpesada que se prevé que tenga una capacidad de elevación de más de 50 a 60 toneladas (presumiblemente en LEO).[37]

Propuestas rusas [ editar ]

Yenisei , [38] un vehículo de lanzamiento de carga súper pesada que usa componentes existentes en lugar de impulsar el proyecto Angara A5 V menos poderoso , fue propuesto por RSC Energia de Rusia en agosto de 2016. [39] También se propuso una reactivación del cohete Energia en 2016, también para evitar empujar el proyecto Angara. [40] Si se desarrolla, este vehículo podría permitir a Rusia lanzar misiones para establecer una base lunar permanente.con una logística más simple, el lanzamiento de solo uno o dos cohetes superpesados ​​de 80 a 160 toneladas en lugar de cuatro Angara A5V de 40 toneladas, lo que implica lanzamientos de secuencia rápida y múltiples encuentros en órbita. En febrero de 2018, el diseño del КРК СТК (complejo de cohetes espaciales de la clase superpesada) se actualizó para elevar al menos 90 toneladas a LEO y 20 toneladas a la órbita polar lunar, y para ser lanzado desde el cosmódromo de Vostochny . [41] El primer vuelo está programado para 2028, con aterrizajes en la Luna a partir de 2030. [28] [ necesita actualización ]

Propuestas de Estados Unidos [ editar ]

El Space Launch System (SLS) es un vehículo de lanzamiento prescindible de carga súper pesada de EE. UU. , Que ha sido desarrollado por la NASA en un programa bien financiado durante casi una década, y actualmente está programado para realizar su primer vuelo en noviembre de 2021. [ 42] A partir de 2020 , está programado para ser el vehículo de lanzamiento principal para los planes de exploración del espacio profundo de la NASA , [43] [44] incluidos los vuelos lunares tripulados planificados del programa Artemis y una posible misión humana de seguimiento a Marte. en la década de 2030. [45] [46] [47]

La nave espacial SpaceX es tanto la segunda etapa de un vehículo de lanzamiento reutilizable como una nave espacial que está siendo desarrollada por SpaceX , como un proyecto de vuelo espacial privado . [48] Está siendo diseñado para ser una nave espacial de larga duración para carga y transporte de pasajeros . [49] Si bien inicialmente se probará por sí solo, se usará en lanzamientos orbitales con una etapa de refuerzo adicional , el Super Heavy , donde Starship serviría como la segunda etapa en un vehículo de lanzamiento de dos etapas a órbita . [50]La combinación de nave espacial y propulsor también se llama Starship. [51]

Blue Origin tiene planes de construir un cohete más grande que su New Glenn actualmente en construcción, denominado New Armstrong . [52]

Diseños cancelados [ editar ]

Comparación de Saturno V, Sea Dragon y el sistema de transporte interplanetario
Comparación del transbordador espacial, Ares I, Saturno V y Ares V

Se han propuesto numerosos vehículos de carga superpesada que recibieron varios niveles de desarrollo antes de su cancelación.

Como parte del Proyecto Lunar soviético , se lanzaron cuatro cohetes N1 con una capacidad de carga útil de 95 t (209.000 lb), pero todos fallaron poco después del despegue (1969-1972). [53] El programa fue suspendido en mayo de 1974 y formalmente cancelado en marzo de 1976. [54] [55] El concepto de diseño del cohete soviético UR-700 compitió con el N1, sin embargo, el UR-700 nunca se desarrolló. En el concepto, debía tener una capacidad de carga útil de hasta 151 t (333.000 lb) [56] en órbita terrestre baja.

Durante el proyecto Aelita (1969-1972), los soviéticos estaban desarrollando una forma de vencer a los estadounidenses en Marte. Diseñaron el UR-700m , una variante de propulsión nuclear del UR-700, para ensamblar la nave espacial MK-700 de 1.400 t (3.100.000 lb) en órbita terrestre en dos lanzamientos. El cohete tendría una capacidad de carga útil de 750 t (1.650.000 libras) y es el cohete más capaz jamás diseñado. A menudo se pasa por alto [¿ por quién? ] debido a que se conoce poca información sobre el diseño. El único cohete universal que superó la fase de diseño fue el UR-500, mientras que el N1 fue seleccionado para ser el HLV de los soviéticos para misiones lunares y marcianas. [57]

El General Dynamics Nexus se propuso en la década de 1960 como un sucesor totalmente reutilizable del cohete Saturno V, con la capacidad de transportar hasta 450-910 t (990.000-2.000.000 lb) a la órbita. [58] [59]

El UR-900 , propuesto en 1969, habría tenido una capacidad de carga útil de 240 t (530.000 lb) en órbita terrestre baja. Nunca salió de la mesa de dibujo. [60]

La familia estadounidense de cohetes Saturno MLV fue propuesta en 1965 por la NASA como sucesora del cohete Saturno V. [61] Habría podido transportar hasta 160.880 t (354.680 lb) a la órbita terrestre baja. Los diseños de Nova también fueron estudiados por la NASA antes de que la agencia eligiera el Saturn V a principios de la década de 1960. [62]

Según las recomendaciones del informe Stafford Synthesis, First Lunar Outpost (FLO) se habría basado en un enorme vehículo de lanzamiento derivado de Saturno conocido como Comet HLLV . El Comet habría sido capaz de inyectar 230,8 t (508,800 lb) en órbita terrestre baja y 88,5 t (195,200 lb) en un TLI, convirtiéndolo en uno de los vehículos más capaces jamás diseñados. [63] FLO fue cancelado durante el proceso de diseño junto con el resto de la Iniciativa de Exploración Espacial . [ cita requerida ]

El programa US Ares V para el Constellation tenía la intención de reutilizar muchos elementos del programa del Transbordador Espacial, tanto en tierra como en el hardware de vuelo, para ahorrar costos. El Ares V fue diseñado para transportar 188 t (414.000 libras) y fue cancelado en 2010. [64]

El vehículo de lanzamiento de carga pesada derivado de lanzadera ("HLV") fue una propuesta alternativa de vehículo de lanzamiento de carga superpesada para el programa Constellation de la NASA, propuesto en 2009. [65]

Una propuesta de diseño de 1962, Sea Dragon , requería un enorme cohete lanzado desde el mar de 150 m (490 pies) de altura capaz de elevar 550 t (1,210,000 lb) a la órbita terrestre baja. Aunque TRW realizó la ingeniería preliminar del diseño , el proyecto nunca avanzó debido al cierre de la Rama de Proyectos Futuros de la NASA . [66] [67]

El Rus-M era una familia rusa propuesta de lanzadores cuyo desarrollo comenzó en 2009. Habría tenido dos variantes súper pesadas: una capaz de levantar 50-60 toneladas y otra capaz de levantar 130-150 toneladas. [68]

El sistema de transporte interplanetario SpaceX era un concepto de vehículo de lanzamiento de 12 m (39 pies) de diámetro presentado en 2016. La capacidad de carga útil debía ser de 550 t (1.210.000 lb) en una configuración desechable o 300 t (660.000 lb) en una configuración reutilizable. [69] En 2017, el diseño de 12 m fue reemplazado en SpaceX por un concepto Big Falcon Rocket de 9 m (30 pies) de diámetro que fue rebautizado como SpaceX Starship . [70]

Ver también [ editar ]

  • Comparación de sistemas de lanzamiento orbital
  • Lista de sistemas de lanzamiento orbital
  • Cohete de sondeo , vehículo de lanzamiento suborbital
  • Vehículo de lanzamiento de elevación pequeña , capaz de elevar hasta 2000 kg (4400 lb) a la órbita terrestre baja
  • Vehículo de lanzamiento de elevación media , capaz de elevar de 2.000 a 20.000 kg (de 4.400 a 44.000 lb) de carga útil a una órbita terrestre baja.
  • Vehículo de lanzamiento de carga pesada , capaz de levantar de 20.000 a 50.000 kg (44.000 a 110.000 lb) de carga útil a la órbita terrestre baja

Notas [ editar ]

  1. ^ El orbitador del transbordador espacial es parte de una etapa del vehículo de lanzamiento (junto con el tanque externo del transbordador espacial ), pero también es en sí mismo una nave espacial capaz de operar durante períodos prolongados con una tripulación en órbita terrestre baja. Si la masa del orbitador debe contabilizarse como "carga útil" o la carga útil debe contabilizarse únicamente como la carga y la tripulación transportadas en el orbitador, puede depender de la definición operacional utilizada y, por lo tanto, es discutible. La validez de su inclusión en esta página depende de esta definición.
  2. ^ Una configuración en la que los tres núcleos están destinados a ser recuperables se clasifica como un vehículo de lanzamiento de carga pesada, ya que su carga útil máxima posible a LEO es inferior a 50.000 kg. [12] [11]

Referencias [ editar ]

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Lectura adicional [ editar ]