La subvención alemana dará un empujón

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Un premio de la Oficina Federal de Equipos, Tecnología de la Información y Uso de la Bundeswehr (BAAINBw) del gobierno alemán o la Oficina Federal de Equipos, Tecnología de la Información y Soporte en Servicio de la Bundeswehr podría ver un motor de cohete Linear AeroSpike (LAS) hacer su primer vuelo prueba.

La ciencia espacial ha sido considerada como algo difícil de entender. Sin embargo, las cosas se ponen fáciles para aquellos que han logrado descifrarlo. En sus primeros años, SpaceX de Elon Musk registró decenas de fallas, pero una vez que se orientó correctamente, logró lanzar e incluso relanzar sus cohetes con un cambio rápido.

Esto ha sido posible porque no ha cambiado mucho en el diseño y ejecución de cohetes a lo largo de los años. El diseño de la tobera del cohete, por ejemplo, no ha cambiado en más de 100 años. Pero Polaris, con sede en Bremen, quiere cambiar el status quo y hacer el primer vuelo de un motor cohete LAS.

Una característica estándar de todos los cohetes es la boquilla en forma de campana que permite que los gases de la cámara de combustión escapen a un ritmo acelerado y generen empuje. El diseño de la tobera se ha mantenido como una característica constante de los cohetes durante décadas, lo que limita lo que pueden hacer los cohetes.

El problema es que el diseño funciona bien a una presión ambiental, pero a medida que el cohete asciende, se vuelve menos eficiente. Para superar esto, los científicos utilizan cohetes de etapas múltiples para que se puedan desplegar diferentes toberas para maximizar la eficiencia.

Una forma de superar la molestia de los cohetes de varias etapas es usar un motor Linear AeroSpike (LAS). El concepto ha existido desde la década de 1950 y también ha sido experimentado por la NASA para su sucesor del transbordador espacial, X-33/VentureStar y el SR-71 Blackbird.

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A primera vista, el LAS podría parecer un diseño radicalmente diferente. Sin embargo, una mirada más profunda y uno encuentra que también sigue la sección transversal de la boquilla en forma de campana pero tiene un lado que está abierto. Las cámaras de combustión están dispuestas en serie en la parte superior.

Cuando los gases calientes salen de las cámaras, la punta del diseño contiene un lado, mientras que la presión del aire toma el lugar de la sección transversal faltante de la boquilla en forma de campana. Cuando el cohete asciende y la presión del aire cae, la campana virtual está diseñada para expandirse y mantener la eficiencia del motor.

Dado que un cohete de una sola etapa puede funcionar de manera eficiente, los científicos pueden usar este diseño para fabricar cohetes más pequeños y livianos que transportan cargas útiles más pesadas. En otras aplicaciones, esto podría traducirse en rangos más altos o velocidades que superan unos pocos Machs.

La pregunta natural que sigue es que si los científicos saben esto desde hace más de 50 años, ¿por qué no se ha probado un motor LAS en vuelo hasta ahora? La razón se debe a la tremenda cantidad de calor generado en el diseño y la falta de materiales que puedan manejarlo.

Con los avances realizados en la impresión 3D, ahora se ha vuelto más fácil no solo usar materiales más nuevos, sino también diseñar mejores sistemas de enfriamiento para poner estos sistemas en acción.

Polaris ya ha construido tres de estos demostradores, y el gobierno alemán otorga planes para hacer que el demostrador de avión espacial a escala sea más grande que sus predecesores.