El cohete español Miura 1 se la juega

PLD Space, CC BY-SA

Parche bordado de la misión

 

Martes, 7 de marzo de 2023. La cuenta atrás ya ha comenzado. Marzo, quizá abril de 2023. El primer cohete suborbital desarrollado completamente en Europa hará su primer vuelo de prueba. Miura 1 despegará desde España, país en el que ha nacido y crecido, en el hangar de PLD Space, situado por pura casualidad en la calle Copérnico, a las afueras de la ciudad de Alicante. Miura 1 es el punto de partida de una generación de cohetes made in Spain que servirán para probar el buen funcionamiento de un pionero, Miura 5.

Lo que convierte la misión Miura en un hito internacional es que se trata del desarrollo del primer cohete capaz de colocar satélites en órbita a bajo precio, sin hacer “cola” en el hangar de los grandes lanzadores de la NASA y la ESA, y con el retorno del cohete para su reutilización.

En esta era, que se define por la pugna de empresas públicas y privadas por colocar satélites útiles en el cielo, Miura asoma como una oportunidad para democratizar el espacio. Pero, antes de ser una realidad, tiene que pasar su primera prueba de fuego.

¿Qué es un cohete suborbital?

Trayectorias de cohetes. A y B corresponden a vuelos suborbitales. Brian Brondel / Wikimedia Commons, CC BY-SA

En su vuelo suborbital, el Miura 1 no llegará a dar una vuelta completa al planeta, sino que despegará y volverá a aterrizar en algún lugar cercano. No tiene la suficiente energía cinética ni para orbitar continuamente ni para escapar de la Tierra. Lo que sí alcanzará es una altura considerable en su vuelo, mayor de 100 km (los aviones comerciales vuelan a unos 10 km de altitud en travesía).

Miura 5 será una evolución: estará destinado a poner satélites de pequeño tamaño en órbita, usando para ello 2 etapas, para después regresar a tierra con la primera etapa, que podrá ser utilizada nuevamente y de esta forma reducir los costes de lanzamiento.

Miura 1 en números

Miura 1 mide 12,5 metros y en el momento del despegue tendrá una masa de 2 550 kilogramos. La carga útil transportable es de 100 kilogramos y la duración del vuelo está prevista que sea de 12 minutos. Dispone de un único motor con una fuerza de empuje de 30,1 kN a nivel del mar, con un impulso específico de 240 segundos.

El cohete subirá hasta 153 km de altitud y volverá sano y salvo con la carga. Esto es lo que le convierte en extraordinario. Es recuperable. Una nave capaz de subir satélites al espacio y regresar es un hito en la era de los satélites.

El retorno: un ensayo basado en prueba y error

Pero antes de celebrarlo, Miura 1 tiene que pasar su prueba de fuego. Servirá para ensayar hasta un 70 % de las tecnologías que luego formarán parte del prototipo final, Miura 5, previsto para 2025.

El cohete es un demostrador tecnológico previo al lanzador principal, con el que la compañía PLD espera liderar en Europa la industria aeroespacial de “pequeños” lanzadores, y situarse en los tres primeros puestos a nivel mundial.

Miura 1 es un lanzador de una sola etapa que va ser impulsado por un solo motor TEPREL-1B, que ha necesitado una evolución de 5 versiones, y que es muy similar al Kestrel de Space X. El combustible que usa este cohete es queroseno Jet A-1 (el mismo que utiliza la aviación comercial) y el agente oxidante, necesario para la combustión, es oxigeno líquido.

El sistema de recuperación del cohete se realiza con el vehículo reentrando en la atmósfera con la cofia apuntando hacia abajo, mediante sistemas de paracaídas, con un paracaídas inicial o primario y un segundo paracaídas. De esta forma se reducirá la velocidad hasta los 10 km/h en el momento del amerizaje, que se prevé a unos 70 km de distancia de la costa española en el océano Atlántico.

En palabras de Raúl Torres, CEO de PLD, “no hay un manual para hacer un motor de cohete en 10 pasos”, queriendo destacar la gran dificultad técnica para el desarrollo de un lanzador de este tipo, y que la mejor manera de progresar es por prueba y error. Por esto, las 3 misiones iniciales planificadas para Miura 1 serán misiones de aprendizaje por ensayo en condiciones reales, para testear y rediseñar tanto el cohete como las instalaciones de tierra.

Como cualquier lanzamiento, entraña sus riesgos a pesar de haber pasado todas las pruebas en tierra. Un mínimo error puede desencadenar la cancelación del lanzamiento.

Recreación de Miura 5. PLD Space, CC BY

La quema fallida de combustible, razón por la que la misión Artemisa de la NASA tuvo que retrasarse en dos ocasiones, o un pequeño desvío en la trayectoria son más que suficientes para abortar la misión. Por eso es tan importante que las condiciones meteorológicas sean las adecuadas: la velocidad del viento, la cercanía de tormentas o los tipos de nubes a atravesar en la trayectoria de vuelo.

Teruel se postula como aeropuerto espacial de Europa

Primera versión del Motor TEPREL. PLD Space

Las pruebas de propulsión estática y validación del cohete se realizaron en el aeropuerto de Teruel, donde la empresa tiene las instalaciones de prueba de motores. Este aeropuerto se ha postulado para ser el único aeropuerto espacial de Europa ya que Teruel está considerada como territorio starlight, con uno de los cielos más despejados y limpios de tránsito aéreo del mundo.

Finalmente, el lanzamiento del Miura 1 se llevará a cabo en El Arenosillo (Huelva), donde el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial dispone del equipamiento necesario para permitir el lanzamiento de cohetes suborbitales. Ya se han reservado dos ventanas de lanzamiento, una en marzo y otra en abril. Esta segunda se usaría en caso de que las condiciones meteorológicas en la primera no fueran propicias para el lanzamiento.

Las misiones de Miura 1 durarán unos 12 minutos con entre 3 y 4 minutos en microgravedad después del apagado del motor principal, por limitación de oxígeno, a unos 80 km de altitud.

¿Por qué es tan importante este hito?

Hasta el momento sólo existen lanzadores de satélites de gran tamaño que a día de hoy son más rentables, lo que hace que los satélites “pequeños” tarden mucho más tiempo en ser puestos en órbita. Con Miura, el tiempo de espera de este tipo de satélites pequeños se reducirá enormemente y además será asumible para empresas u organismos modestos con menores presupuestos.

Otro punto a tener en cuenta es que las cargas menores en los lanzadores de gran tamaño no deciden la órbita, por lo que se tienen que adaptar no solo a la espera de la ventana de lanzamiento, sino también a la órbita definida por las “grandes” cargas a bordo.

El Miura 1 pondrá a España y a Europa en los titulares de todo el mundo con este hito. Un logro en un país donde la vocación y el prurito científico, con recursos que no pueden compararse, ni por asomo, con los presupuestos en otros países, consigue aventuras maravillosas.

¡Buena suerte, Miura!

Francisco José Torcal Milla es Profesor Titular del  Departamento de Física Aplicada. Centro: EINA. Instituto: I3A, Universidad de Zaragoza, y Santiago Forcada Pardo, Diseño y Desarrollo de producto Industrial, Universidad de Zaragoza

El cohete Miura 1 se traslada a Huelva

La primera unidad de vuelo de Miura 1, el primer cohete privado desarrollado íntegramente en España por la empresa alicantina PLD Space, ya ha sido trasladado desde las instalaciones de la empresa hasta el Centro de Experimentación de El Arenosillo (Cedea) de Huelva y se prepara así para su lanzamiento, que está previsto para el segundo trimestre de este 2023.

Así lo ha confirmado la empresa a través de una nota de prensa, en la que señala, además, que tras finalizar con éxito las fases de fabricación e integración, el microlanzador suborbital de la empresa española "está listo para iniciar la campaña de demostración de vuelo". No obstante, el vehículo primero tiene que someterse a una serie de ensayos en la base de lanzamiento en las instalaciones del Centro de Experimentación de El Arenosillo (Cedea) del Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA), perteneciente al Ministerio de Defensa.

Así, y una vez superadas estas pruebas, la compañía cuenta con diferentes ventanas de vuelo durante los próximos meses. La misión, con una duración aproximada de varios meses, culminará con el que será el primer lanzamiento de un cohete privado en Europa.

Por tanto, la compañía asegura que ha cumplido "con éxito" esta fase del programa y ha procedido al traslado del microlanzador demostrador junto a la rampa desde su fábrica de Elche a las instalaciones de Huelva. El vehículo espacial se encuentra ya en la base de lanzamiento, listo para el inicio de la campaña de prueba de vuelo.

En este sentido, la compañía ha centrado sus esfuerzos en los últimos meses en las tareas de manufactura y puesta a punto de su cohete demostrador. Estos trabajos han incorporado las mejoras aprendidas en la campaña de calificación de Miura 1 que finalizó el pasado mes de septiembre con el "test exitoso" de misión de vuelo en el banco de ensayos de la empresa en Teruel.

Asimismo, la compañía detalla que en estas fases de diseño y producción de la unidad de vuelo, el equipo ha tenido que "afrontar determinadas diferencias respecto a la unidad de test fabricada anteriormente". Entre ellas se encuentra "el propio material de la estructura (pasa de acero a aluminio), así como la bahía de recuperación (que en la unidad de vuelo incluye las aletas, los aerofrenos o los paracaídas) o la de carga de pago, que ahora incorpora todas las interfaces mecánicas, eléctricas y electrónicas que permiten albergar las microcargas de los clientes".

En paralelo, la empresa también ha concluido la fabricación y los ensayos de la rampa que sirve tanto de remolque para el traslado del cohete como de rampa de lanzamiento. Asimismo, se han completado las obras de construcción y preparación de las instalaciones del Cedea en Huelva, de forma que PLD Space se convertirá "en el primer operador privado que utilice un espacio puerto en Europa".

"En esa zona no había una infraestructura para poder lanzar Miura 1. Durante los últimos meses, hemos adecuado el área y construido todas las necesidades de la plataforma de lanzamiento, que ya ha sido aceptada para acoger el cohete", ha señalado el cofundador y director de lanzamiento de PLD Space, Raúl Torres.

Por otro lado, la empresa ha explicado que la misión de lanzamiento de Miura 1 comprende "una serie de trabajos de mantenimiento y preparación" del cohete en el hangar de El Arenosillo, así como distintos ensayos en la base de lanzamiento de Médano del Loro. Durante estas semanas, también se trasladará e integrará la carga de pago del primer cliente, el Centro Alemán de Tecnología Aplicada y Microgravedad (ZARM), perteneciente a la Universidad de Bremen.

Posteriormente, PLD Space dispone de distintas ventanas de vuelo de Miura 1 durante las que se procederá al lanzamiento, que estará condicionado por la seguridad de la zona, las condiciones meteorológicas y la disponibilidad del propio cohete.

El objetivo final es realizar un primer test de vuelo que permita validar en condiciones reales la tecnología desarrollada hasta el momento. Durante los siguientes lanzamientos de Miura 1 se irán ampliando los requisitos de vuelo hasta obtener un conocimiento y experiencia válidos para trasladar al cohete orbital que ya está desarrollando la compañía, Miura 5, y que volará desde la Guayana Francesa a finales de 2024.

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