Cuando observamos con emoción el momento de ‘lif toff’ de un cohete espacial tenemos en cuenta el lanzamiento, los metros que va subiendo, la velocidad... pero pocos se paran a pensar en un elemento fundamental sin el que nada de eso sería posible: los motores.
Hasta ahora, los Elon Musk y Jeff Bezos del mundo nos tienen acostumbrados a ver motores de tipo ‘campana’, es decir, que dirigen los gases que propulsan el cohete hacia el espacio con una tobera cerrada. Sin embargo, esta no es la única manera de conseguir lanzar hacia el espacio una nave -ni, por lo visto, la más eficiente-.
Así lo acaba de demostrar la startup española Pangea Aerospace, que por primera vez en la historia ha logrado encender un motor aerospike varias veces, a la primera y durante casi 3 minutos, lo que simula perfectamente el vuelo necesario para llevar satélites en órbita.
¿Y qué es un motor aerospike? En primer lugar, y en palabras de esta compañía con sede en Barcelona, es un motor mucho más eficiente que los empleados hasta ahora. De hecho, según sus datos, gana hasta un 15% de eficiencia con respecto a los motores de tipo ‘campana’.
“Este concepto de motor dirige los gases que propulsan el cohete hacia el espacio con una tobera abierta o en forma de ‘V’. Esto hace que los gases estén siempre expandidos de manera óptima y se gane un 15% de eficiencia respecto a los motores en campana. En otras palabras, para llevar los mismos kilogramos de satélite en órbita se necesita un 15% menos de combustible y esto es muy importante, ya que más del 80% del peso de un cohete es combustible”, explican desde Pangea Aerospace.
Una compañía made in Spain que ha recogido el testigo de la NASA
Pangea Aerospace, fundada en 2018, nació con el objetivo de “resolver los problemas técnicos y mejorar la eficiencia en la producción de motores para cohetes espaciales”. Una producción que se realiza con impresoras 3D, muy pocas piezas, y emplea un material reutilizable que tiene un reducido impacto ambiental.
Esta startup ha mejorado los desarrollos que hizo la NASA entre los años 1970 y 1990, ya que ha sido capaz de producir este motor a un coste extremadamente reducido y solucionar el problema de la refrigeración del mismo gracias a la fabricación aditiva y a los nuevos materiales -el GRop42, una aleación de cobre-.
“Gracias a la fabricación aditiva (impresión 3D de metales), Pangea Aerospace ha diseñado unos canales de enfriamiento con unas geometrías muy complejas y ha podido fabricar el motor aerospike a un coste muy reducido. Los combustibles, en estado criogénico, entran por los canales de refrigeración y enfrían el motor antes de entrar en la cámara de combustión. Para ayudar a resolver el problema térmico que presentan este tipo de motores, Pangea Aerospace ha contado con su socio Aenium (empresa de fabricación aditiva con sede en Valladolid), ya que tienen las capacidades exclusivas para Europa de un nuevo material llamado GRCop42: una aleación de cobre desarrollado por la NASA en 2019 para la fabricación aditiva de cámaras de combustión de motores de cohete”, informa la compañía.
Así, para Pangea Aerospace su mayor logro es haber democratizado este tipo de motores: “Hemos conseguido desbloquear la tecnología aerospike a un coste muy bajo. Se trata de un hito a nivel mundial para el sector y lo hemos conseguido desde España”, afirma el CEO y fundador de la compañía, Adrià Argemí.
Siguiente paso: motores para cohetes que nos lleven a la Luna o a Marte
Tras este pequeño gran logro, la empresa ha ganado un contrato con el Centro Nacional de Estudios Espaciales (CNES) de Francia, la agencia espacial francesa, para estudiar cómo se puede aplicar esta tecnología a motores de mayor tamaño, como los que propulsan los cohetes Ariane 6 de la Agencia Espacial Europea (ESA) o Falcon 9 de SpaceX.
Desde Pangea Aerospace aseguran que actualmente también están “en conversaciones” con otras entidades privadas, así como con la propia ESA y el Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial de España (CDTI) sobre el uso y desarrollo de esta tecnología.
Desde que se teorizó el aerospike, muchas agencias espaciales y organizaciones han intentado hacer volar este tipo de motor. La NASA estuvo a punto de conseguirlo en los años 80 y 90, ya que hizo muchas pruebas de fuego con este sistema de propulsión, pero el proyecto se canceló y su motor nunca llegó a volar.
Entre los motivos principales por los que el aerospike ‘se ha dejado de lado’ durante estos años está que el coste de fabricación y ensamblaje ha sido históricamente extremadamente elevado en comparación con los motores de tipo ‘campana’, a lo que se sumaba el problema de la refrigeración y aumentaba el riesgo de fallo. Hasta hoy.
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