Sigue adelante el sistema de lanzamiento reutilizable XS-1 del Pentágono
por Daniel Marín

Contra todo pronóstico el proyecto de lanzador reutilizable XS-1 (Experimental Spaceplane 1) del Pentágono sigue adelante. Cuando el proyecto apareció en 2011 —sí, ya tiene algunos añitos a sus espaldas, aunque los medios parece que lo han descubierto el otro día— muchos pensábamos que sería otro intento más de desarrollar un lanzador reutilizable sin mucho recorrido. Pero parece que no es el caso y el programa XS-1 sigue en marcha de forma —muy— lenta pero segura.

XS-1 (DARPA).

El programa comenzó la Fase 2 de desarrollo el 7 de abril de 2016, pero ha tenido que pasar más de un año para que se eligiera al contratista principal. La pasada semana la agencia militar DARPA anunció al fin los contratistas del proyecto, una selección que no ha sido una gran sorpresa precisamente. En efecto, Boeing será el contratista principal, mientras que Aerojet Rocketdyne se encargará de la propulsión. Como resultado, Boeing recibirá 146 millones de dólares de cara a la siguiente fase. En 2014 Blue Origin, Masten Space Systems, XCOR Aerospace, Northrop Grumman y Virgin Galactic también habían propuesto su candidatura durante la Fase 1A del proyecto, pero en 2015 el número de candidatos a contratista principal se redujo a tres: Boeing, Northrop Grumman y Masten Space Systems, los cuales recibieron fondos para continuar con la Fase 1B. 

XS-1 en la rampa (DARPA).

El XS-1 es un sistema de lanzamiento espacial no tripulado de dos etapas de tipo TSTO (Two Stage To Orbit). La primera etapa consiste en un avión hipersónico reutilizable, mientras que la segunda es un vector convencional que vuela sobre la primera etapa y será capaz de situar en órbita cargas de hasta 1360 kg (originalmente eran 1800 kg como máximo). En definitiva, un esquema propuesto desde hace mucho tiempo, aunque hasta la fecha nadie ha sido capaz de poner en servicio algo así.

Diseño del Phantom Express del XS-1 de Boeing de 2015 (DARPA).

El Pentágono lleva décadas intentando desarrollar un sistema de lanzamiento reutilizable para situar en órbita pequeños satélites de forma rápida que dependan lo mínimo posible de grandes infraestructuras fijas. De esta forma los militares estadounidenses serían capaces de situar cargas útiles en tiempo récord o, en caso de un conflicto a gran escala, sustituir satélites vitales (comunicaciones, reconocimiento, etc.) que hubieran resultado inutilizados por el enemigo. Tanto Rusia como China están desarrollando sistemas similares. Y, por supuesto, tampoco podemos olvidar al pequeño transbordador X-37B, que ya ha efectuado cuatro misiones secretas o al sistema de lanzamiento aéreo de pequeño tamaño ALASA (recientemente cancelado).

Propuesta de lanzamiento aéreo del Pentágono (USAF).

Hasta ahora el Pentágono se había centrado en sistemas totalmente reutilizables o SSTO (Single Stage To Orbit), como es el caso del desaparecido RBS, o sistemas de lanzamiento aéreo desde aviones de gran tamaño. En este sentido el XS-1 es un proyecto mucho menos ambicioso que sus predecesores, aunque tecnológicamente debe hacer frente a varios desafíos. El núcleo del sistema XS-1 es la primera etapa alada de Boeing, que usará propulsión criogénica para alcanzar una velocidad de Mach 10, y una segunda etapa convencional desechable. La primera etapa de Boeing es el elemento principal y ha sido bautizada como Phantom Express. Su longitud será de 30,5 metros, tendrá una envergadura de 13,7 metros y la altura alcanzará los 7 metros. Lo llamativo del caso es que empleará dos motores SSME (RS-25), usados en el transbordador espacial y el SLS. En el XS-1 estos motores recibirán la denominación oficial de AR-22.

La elección es lógica si tenemos en cuenta que los SSME son motores reutilizables sobradamente probados, aunque el empleo de hidrógeno y oxígeno líquido tiene graves inconvenientes para un proyecto de este tipo (requiere infraestructuras caras y complejas y los tanques de hidrógeno líquido son muy voluminosos). Sin duda esta elección demuestra que el coste no es un requisito esencial del sistema (no obstante DARPA espera que cada misión salga por solo cinco millones de dólares). Por otro lado, y aunque solo deberá hacer frente a vuelos suborbitales, los bordes de ataque de las alas de la primera etapa deberán ser capaces de soportar temperaturas superiores a 1000º C, así que se impone crear un escudo térmico adecuado.

Despegue del XS-1 (DARPA).

Esta primera etapa dispondrá de tanques de hidrógeno y oxígeno líquidos de materiales compuestos, lo que permitirá ahorrar costes siempre y cuando el proyecto no se tope con las mismas dificultades técnicas que dieron al traste con el programa de avión espacial SSTO de la NASA X-33 (curiosamente, la forma del último diseño de la primera etapa recuerda vagamente al olvidado X-34 de los años 90, un prototipo de sistema SSTO que fue financiado por NASA y DARPA).

La Fase 2 terminará a finales de 2019. Boeing quiere confirmar la capacidad de encendido de la primera etapa en pruebas de tierra de tal forma que el motor principal haga ignición diez veces en diez días consecutivos (el objetivo último del sistema es realizar diez misiones en diez días). Durante la Fase 3 se llevarán a cabo entre doce y quince vuelos a partir de 2020, aunque inicialmente la velocidad de la primera etapa no superará Mach 5. Solo al final se alcanzará Mach 10 y se pondrá en órbita una carga útil. ¿Podemos decir entonces que el XS-1 es un proyecto encaminado que verá la luz en apenas unos años? Todavía es pronto para saberlo con certeza, puesto que el programa debe pasar por las fases de desarrollo más complejas. Lo que está claro es que ya no se trata de una simple propuesta y que vamos a tener XS-1 para rato.

Sistema de lanzamiento XS-1 (DARPA).

Fuente:  danielmarin.naukas.com