RV-X: un prototipo de cohete reutilizable japonés

por Daniel Marín

La reutilización es el tema de moda en la industria aeroespacial. Hace décadas se consideró la gran esperanza de la astronáutica, pero la mala experiencia del transbordador espacial desanimó a muchas agencias y empresas a lo largo del mundo. SpaceX ha vuelto a poner el tema sobre la mesa y, aunque todavía debe demostrar que la reutilización es rentable económicamente, ahora nadie quiere quedarse atrás. Europa ha comenzado a desarrollar el prototipo de lanzador reutilizable Callisto y otras potencias espaciales están haciendo lo mismo. Y Japón no iba a ser menos. El programa espacial del país nipón es relativamente modesto, pero tiene unas bases muy sólidas. La empresa Mitsubishi Heavy Industries, encargada de la fabricación de los cohetes H-IIA y HIIB, así como del futuro H-3, está trabajando con la agencia espacial JAXA para desarrollar el vehículo experimental RV-X (Reusable Vehicle – eXperiment) con el objetivo de ensayar las tecnologías asociadas con los lanzadores reutilizables.

Prototipo de cohete reutilizable japonés RV-X (Mochizuki et al.).

El RV-X sería un vehículo de 13,5 metros de longitud y una masa de 11 toneladas (4,1 toneladas en seco). Usaría cuatro motores criogénicos (de hidrógeno y oxígeno líquidos) de 40 kN de empuje cada uno y capaces de regular su empuje entre el 40% y el 100%. La elección de hidrógeno como combustible se debe a la amplia experiencia de Mitsubishi y la JAXA con esta sustancia. También es muy limpio, una característica ideal en un sistema reutilizable. La pega es lo complejo que resulta manejar el hidrógeno líquido, pero al fin y al cabo Blue Origin también lo ha usado en su cohete reutilizable New Shepard.

El RV-X sería capaz de superar los cien kilómetros de altura, así que técnicamente estaríamos hablando de un vehículo espacial. Podría perder un motor y aún así terminar su misión (para ello se apagaría el motor diagonalmente opuesto y los dos restantes funcionarían al 100% de potencia). El cohete tendrá capacidad para ser reutilizado hasta cien veces y el intervalo mínimo entre cada misión sería de 24 horas. En un lanzamiento típico despegaría con los motores al 100% de su potencia. Después de describir un arco balístico con unos tres minutos de ingravidez, el cohete entraría en la atmósfera de morro, a diferencia del Falcon 9 de SpaceX. Usaría dos pequeñas superficies aerodinámicas de control y dos flaps para guiar su regreso hacia la zona de aterrizaje. Posteriormente giraría sobre su eje para usar los motores y frenar así su caída. La velocidad de aterrizaje sería de 1 m/s y emplearía cuatro patas fijas con extremos colapsables para posarse en la superficie.

Trayectoria balística del RV-X (Mochizuki et al.).

Trayectoria de retorno al lugar de lanzamiento (RTLS) del RV-X (Mochizuki et al.).

El empleo de maniobras aerodinámicas usando la forma de cuerpo sustentador del cohete es la característica más llamativa de RV-X comparada con el Falcon 9 y le permitiría ahorrar combustible durante el regreso a la zona de lanzamiento. Hace un par de años Mitsubishi experimentó algunas de las tecnologías relacionadas con el aterrizaje vertical —sobre todo el sistema de guiado— mediante el minúsculo vehículo experimental de 60 kg OEEX (One Engine inoperative EXperimental vehicle). El RV-X tendrá una capacidad de carga de unos 100 kg, así que además de servir como prototipo de sistemas reutilizables podría ser un magnífico cohete sonda. Evidentemente el objetivo principal del RV-X es servir de plan B por si acaso la reutilización de SpaceX es un éxito rotundo. En ese caso Japón no tendría que empezar desde cero para ponerse a la altura de sus rivales.

Vehículo experimental japonés OEEX para ensayar tecnologías de aterrizaje vertical (Michizuki et al.).

Fuente: danielmarin.naukas.com