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
Retirado
- 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.
- El lanzador Energia fue diseñado para lanzar hasta 105 t (231.000 libras) a la órbita terrestre baja. [6] 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. [6] El segundo vuelo lanzó con éxito el orbitador Buran . [7]
El transbordador espacial se diferenciaba de los cohetes tradicionales en que el orbitador era esencialmente una etapa reutilizable que transportaba carga internamente. Buran estaba destinado a ser una copia reutilizable del Space Shuttle Orbiter , pero no una etapa de cohete ya que no tenía motores de cohetes (excepto para maniobras en órbita). Se basó completamente en el lanzador Energia desechable para alcanzar la órbita.
Operacional
- 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. [8] [9] [a] A septiembre de 2020[actualizar]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 ocurrió el 6 de febrero de 2018, en una configuración en la que se intentó la recuperación de los tres impulsores, con el Tesla Roadster de Elon Musk de 1.250 kg (2.760 lb) enviado a una órbita más allá de Marte . [11] [12] Un segundo y tercer vuelo han lanzado cargas útiles de 6.465 kg (14.253 lb) [13] y 3.700 kg (8.200 lb). [14]
Comparación
Cohete | Configuración | Organización | Nacionalidad | Carga útil LEO | Vuelo orbital inaugural | Primero> 50t de carga útil | Operacional | Reutilizable | Costo de lanzamiento |
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
Saturno V | Apollo / Skylab | NASA | Estados Unidos | 140 t (310.000 libras) A | 1967 | 1967 | Retirado | No | US $ 1.23 mil millones (2019) |
N1 | L3 | OKB-1 | Unión Soviética | 95 t (209.000 libras) | Ninguno | Ninguno | Falla | No | 3.0 mil millones de rublos (1971) |
Energia | NPO Energia | Unión Soviética | 100 t (220.000 libras) C | 1987 | 1987 | Carga útil cancelada | No | US $ 764 millones (1985) | |
Halcón pesado | Gastado D | SpaceX | Estados Unidos | 63,8 t (141.000 libras) [15] | Todavía no D | Aún no | Operacional pero masa y configuración no probadas D | No | US $ 150 millones (2018) |
Impulsores laterales recuperables E | 57 t (126.000 libras) [8] | 2021 (planificado) [16] D | Aún no | Operacional pero masa y configuración no probadas D | Parcialmente E | US $ 90 millones (2018) | |||
Nave estelar | Super pesado | SpaceX | Estados Unidos | 100-150 t (220.000-330.000 libras) [17] F | 2021 (planificado) [18] | N / A | Desarrollo | Completamente | 2 millones de dólares EE.UU. (aspiracional) [19] |
SLS | Bloque 1 | NASA | Estados Unidos | 95 t (209.000 libras) [20] | 2022 (planificado) [21] | N / A | Desarrollo | No | US $ 500 millones (2019) a US $ 2 mil millones (2019) |
Bloque 1B | 105 t (231.000 libras) [22] | TBA | N / A | Desarrollo | No | Desconocido | |||
Bloque 2 | 130 t (290.000 libras) [23] | TBA | N / A | Desarrollo | No | Desconocido | |||
Cohete 921 | CALT | porcelana | 70 t (150.000 libras) [24] | 2025 (previsto) [25] | N / A | Desarrollo | No | Desconocido | |
9 de marzo largo | CALT | porcelana | 140 t (310.000 libras) [26] | 2030 (previsto) [25] | N / A | Desarrollo | No | Desconocido | |
Yenisei | Yenisei | Progreso de JSC SRC | Rusia | 103 t (227.000 libras) | 2028 (previsto) [27] | N / A | Desarrollo | No | Desconocido |
Don | 130 t (290.000 libras) | 2030 (planificado) | N / A | Desarrollo | No | Desconocido |
^ 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 carga útil a LEO es de aproximadamente 122,4 t (270.000 lb) [28]
^ C Etapa superior o carga útil requerida para realizar la inserción orbital final
^ D Falcon Heavy solo ha volado en una configuración en la que los tres propulsores están destinados a ser recuperados, 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 ellanzamiento deArabsat-6Ase reutilizaron en el lanzamiento de STP-2.
^ F No incluye masa seca de nave espacial
Diseños propuestos
Propuestas chinas
El 9 de marzo largo , un cohete con capacidad LEO de 140 t (310.000 lb) fue propuesto en 2018 [29] por China , con planes para lanzar el cohete para 2028. La longitud del 9 de marzo largo superará los 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. [30]
Propuestas indias
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., [31] [32] principalmente se especuló que era una variante del Vehículo de Lanzamiento Unificado propulsado por motores SCE-200 agrupados , actualmente en desarrollo. [33] [34] [35] 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). [36]
Propuestas rusas
Yenisei , [37] un vehículo de lanzamiento de carga súper pesada que utiliza componentes existentes en lugar de impulsar el proyecto menos poderoso Angara A5 V, fue propuesto por RSC Energia de Rusia en agosto de 2016. [38]
También se propuso una reactivación del refuerzo Energia en 2016, también para evitar impulsar el proyecto Angara. [39] Si se desarrolla, este vehículo podría permitir a Rusia lanzar misiones para establecer una base lunar permanente con una logística más simple, lanzando solo uno o dos cohetes superpesados de 80 a 160 toneladas en lugar de cuatro A5V Angara de 40 toneladas, lo que implica rapidez -secuencia de lanzamientos 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 . [40] El primer vuelo está programado para 2028, con aterrizajes en la Luna a partir de 2030. [27] [ necesita actualización ]
Propuestas de EE. UU.
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 el 4 de noviembre de 2021. . [41] a partir de 2020[actualizar], está programado para ser el vehículo de lanzamiento principal para los planes de exploración del espacio profundo de la NASA , [42] [43] incluidos los vuelos lunares tripulados planeados del programa Artemis y una posible misión humana de seguimiento a Marte en la década de 2030. [44] [45] [46]
El SpaceX Starship es una -de dos etapas a la órbita vehículo de lanzamiento reutilizable siendo desarrollado por SpaceX , que consiste en el Super Pesado de refuerzo como la primera etapa y una segunda etapa, también llamado Starship. [47] [48] Está diseñado para ser una nave espacial de larga duración para carga y pasajeros . [49] Se están realizando pruebas de la segunda etapa y se prevé una prueba orbital del cohete completo para 2021 o 2022. [50] [51] [52]
Blue Origin tiene planes para un proyecto después de su cohete New Glenn , denominado New Armstrong , que algunos medios de comunicación han especulado que será un vehículo de lanzamiento más grande. [53]
Diseños cancelados
Se han propuesto numerosos vehículos de carga superpesada que recibieron varios niveles de desarrollo antes de su cancelación.
Como parte del proyecto lunar tripulado soviético para competir con Apollo / Saturn V, el cohete N1 fue diseñado en secreto con una capacidad de carga útil de 95 t (209.000 lb). Se lanzaron cuatro vehículos de prueba entre 1969 y 1972, pero todos fallaron poco después del despegue. [54] El programa se suspendió en mayo de 1974 y se canceló formalmente en marzo de 1976. [55] [56] El concepto de diseño del cohete UR-700 soviético compitió con el N1, pero nunca se desarrolló. En el concepto, debía tener una capacidad de carga útil de hasta 151 t (333.000 lb) [57] 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 lb). 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. [58]
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. [59] [60]
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. [61]
La familia estadounidense de cohetes Saturno MLV fue propuesta en 1965 por la NASA como sucesora del cohete Saturno V. [62] 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. [63]
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. [64] 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. [65]
El Vehículo de Lanzamiento de Carga Pesada Derivado del Transbordador ("HLV") fue una propuesta alternativa de vehículo de lanzamiento de carga súper pesada para el programa Constellation de la NASA, propuesto en 2009. [66]
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 . [67] [68]
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. [69]
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. [70] 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 . [71]
Ver también
- 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
- ^ 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. [10] [9]
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