Como los cohetes están pasados de moda, China está trabajando en el uso de un cañón de riel electromagnético para poner en órbita naves espaciales tripuladas del tamaño de un Boeing 737 y con un peso de 50 toneladas. Este proyecto notablemente ambicioso es incluso más ambicioso de lo que parece a primera vista.
Llámelo cañón de riel, catapulta o impulsor de masas, la idea de sustituir los cohetes por un acelerador electromagnético es una opción muy atractiva. En lugar de despegar con cohetes químicos que tienen que transportar combustible y combustible para elevar el combustible y el combustible adicional, tiene más sentido mantener la mayor parte del sistema de lanzamiento en tierra y dejar el vehículo lo más liviano posible. como sea posible.
El principio detrás de un cañón espacial de este tipo es simple, pero los detalles son sorprendentemente complejos y los números involucrados rápidamente se vuelven desalentadores. Si China puede llevar a cabo el uso de un sistema de este tipo para lanzar un avión espacial como parte de su proyecto Tengyun que comenzó en 2016, sería uno de los mayores logros de ingeniería de la historia.
Según los medios oficiales chinos, el plan consiste en construir una pista de lanzamiento electromagnética que sería capaz de acelerar un avión espacial a una velocidad de Mach 1,6 o incluso Mach 5. Una vez en el aire, el vehículo dispararía sus motores cohete a bordo. y continúa acelerando hasta alcanzar la velocidad orbital.
Esto no sólo significa crear una nave espacial que sea compatible con dicho cañón de riel, sino también un lanzador que sea capaz de mantener sus fuerzas G, vibraciones y otras variables dentro de tolerancias seguras para los pasajeros humanos. La NASA ha estudiado sistemas similares, aunque se concentraron más en cargas útiles robustas, tontas y robóticas que pueden soportar mucho castigo.
El nuevo sistema está siendo desarrollado por el Instituto de Investigación de Tecnología de Vehículos de Vuelo de la Corporación de Industria y Ciencia Aeroespacial de China (CASIC), que supuestamente ha construido una pista de pruebas de dos kilómetros (1,2 millas) en Datong, provincia de Shanxi. Según la descripción, tiene aproximadamente el mismo tamaño que la pista de prueba de Hyperloop que solía estar en Nevada, a las afueras de Las Vegas, y está sellada dentro de un tubo de vacío similar. Actualmente, la pista puede alcanzar una velocidad de 1.000 km/h (620 mph) y se ampliará para que sea cinco veces más rápida.
Desarrollar esto para convertirlo en un sistema de lanzamiento espacial adecuado será, cuanto menos, desalentador. No será sólo una cuestión de ampliar la tecnología, requerirá avances importantes en todos los ámbitos, no sólo en el cañón de riel en sí, sino en sus sistemas de control, los medios para alimentarlo e incluso en cómo construir los componentes que lo componen. inventarlo.
Un problema es que para un cañón de riel que pueda alcanzar Mach 1,6 con pasajeros a bordo, tendrá que ser al menos cinco millas (8 kilómetros) de largo. Y mucho más tiempo si se quiere alcanzar Mach 5. No se trata solo de una gran cantidad de electroimanes, que tal vez deban enfriarse criogénicamente, sino que también deberán sellarse en la cámara de vacío más grande jamás construida, que necesitará enormes bombas para mantener ese vacío. . Esta cámara tubular también necesitará una esclusa de aire muy especial para que el vehículo pueda salir a velocidad supersónica. Si esto no funciona perfectamente, podría haber una serie de accidentes muy desagradables que involucran energías en las proximidades de un arma nuclear táctica.
Luego está esa cuestión del poder. los cañones de riel utilizado para lanzar aviones de combate del portaaviones USS Gerald R. Ford utiliza 121 megajulios para acelerar el avión a 241 km/h (150 mph). Para acelerar una masa similar a Mach 5, el cañón de riel chino necesitaría la asombrosa cifra de 50.000 megajulios. Y se supone que el avión espacial propuesto pesará al menos 10 veces más.
Eso significa que el cañón espacial requeriría una planta de energía nuclear que generara un gigajulio por segundo para funcionar y necesitaría un generador completamente nuevo de supercondensadores para almacenar la energía. El laboratorio de alto campo magnético Hochfeld-Magnetlabor Dresden-Dresden dispone de una batería de condensadores de última generación capaz de procesar 50 megajulios, un récord mundial. El cañón de riel chino necesitaría mejorar esto en mil.
Esto requerirá no sólo avances básicos notables en algunas ingenierías ya avanzadas, sino también la construcción de una infraestructura industrial completamente nueva capaz de construir tales máquinas. Y esto ni siquiera aborda los sistemas informáticos y de sensores necesarios para monitorear y controlar todos los subsistemas del cañón de riel en tiempo real.
Los chinos afirman que si el cañón de riel tiene éxito, reducirá los costos de lanzamiento a órbita a 60 dólares EE.UU./kg. Se trata de una reducción revolucionaria incluso con respecto a los 3.000 dólares/kg de SpaceX.
Sin embargo, como dice el refrán, primero atrapa a tu conejo.
Fuente: Poste matutino del sur de China
