Ixion: usando una etapa de cohete como módulo de la ISS
por Daniel Marín



La NASA está buscando propuestas procedentes del sector privado para rentabilizar el uso de la estación espacial internacional (ISS) durante la próxima década. Esta estrategia intenta que la iniciativa privada asuma parte de las operaciones del segmento estadounidense de la estación mientras la NASA se centra en las misiones del cohete SLS y la nave Orión más allá de la órbita baja. O al menos ese es el plan. Hace poco pudimos ver las propuestas de Bigelow, Axiom y NanoRacks para añadir nuevos módulos a la ISS. Ahora, a estos conceptos se suma el novedoso módulo Ixion.

El módulo Ixion acoplado a la ISS (Ixion/spectrum.ieee.org).

Ixion —no confundir con la empresa Axiom, que también ha propuesto un módulo para la ISS— es un módulo basado en la famosa etapa Centaur del cohete Atlas V. O mejor dicho, es una etapa Centaur modificada que se acoplaría con la ISS una vez agotado su combustible estando ya en órbita. De esta forma se podría aprovechar el tanque de hidrógeno, de 4 metros de diámetro y 54 metros cúbicos, como espacio útil (el hidrógeno tiene una densidad muy baja, de ahí que ocupe mucho volumen comparado con otros combustibles).

Etapa Centaur del Atlas V (ULA).

Por supuesto, a más de un lector del blog le sonará este concepto de usar las etapas superiores de cohetes como módulos. Es el famoso wet workshop, propuesto a principios de los años 60 por el Centro Marshall de la NASA para varios proyectos de estaciones espaciales estadounidenses, como el MORL (Manned Orbiting Laboratory) y el OWS (Orbital Workshop). El OWS acabaría transformándose en la estación Skylab. El Sakylab debía haber sido lanzado como la segunda etapa de un cohete Saturno IB, pero finalmente la NASA optó por una opción más conservadora y lo lanzó como un módulo seco usando un Saturno V. Por entonces quedó claro que el wet workshop era mínimamente viable si se usaba como espacio útil solamente el tanque de hidrógeno. Además del enorme volumen asociado con el tanque que ya comentamos, el hidrógeno es un elemento fácil de limpiar de cara al acondicionamiento del tanque como módulo orbital. Esta elección deja fuera a las etapas que usen combustibles hipergólicos o queroseno, de ahí que esta idea no fuese estudiada seriamente en la Unión Soviética. El wet workshop fue resucitado en varias ocasiones durante los años 80 para usar los tanques externos de los transbordadores como estaciones gigantescas, pero la idea fue abandonada una y otra vez.

Concepto wet workshop de Douglas de 1966 usando una S-IVB y naves Gémini o Apollo (NASA).

OWS wet workshop de septiembre de 1968 (Skylab) (NASA).

Uno de los muchos proyectos para usar el ET del shuttle como estación espacial (NASA).

Un Atlas V con la etapa Centaur. En la parte superior se aprecia el tanque de hidrógeno líquido, en verde (Giuseppe De Chiara).

La empresa Ixion es un esfuerzo conjunto de NanoRacks, SSL —famosa constructora de satélites— y, por supuesto, ULA, la compañía que fabrica la etapa Centaur. Ixion recibe financiación de la NASA a través de la iniciativa NextSTEP (Next Space Technologies for Exploration Partnerships) para desarrollar nuevos hábitats espaciales. El módulo Ixion dispondría de un nodo en la parte superior dotado de un puerto de atraque CBM para el acoplamiento con uno de los módulos del segmento estadounidense (Harmony, Unity o Tranquility), un puerto andrógino para las naves tripuladas de nueva generación (Starliner y Dragon 2) y una esclusa para exponer experimentos al vacío. Ixion sería lanzado en una misión con una nave de carga Cygnus de Orbital ATK con equipos y sistemas para el nuevo módulo.

Nodo superior del módulo Ixion (Ixion/spectrum.ieee.org).

Sistema de acoplamiento del módulo Ixion en una misión con una nave de carga Cygnus (Ixion/spectrum.ieee.org).

Una de las lecciones de los estudios de wet workshops de los años 60 es que convertir un tanque de hidrógeno en un módulo habitable no es nada sencillo. ¿Ha logrado Ixion solventar estos problemas con la tecnología actual? No está claro. Incluso si se consigue limpiar adecuadamente el tanque de hidrógeno tendríamos un módulo sin ventanas, sin protección contra meteoritos y sin muchos otros sistemas necesarios para la tripulación (aunque podría usarse sin problemas como módulo almacén, de forma similar al PMM Leonardo). ¿Pero vale la pena?

La ISS con Ixion acoplado (Ixion/spectrum.ieee.org).

Fuente:  danielmarin.naukas.com