Si un nuevo cohete desarrollado por ingenieros de la Universidad de Glasgow parece hacerse más pequeño a medida que arde, sus ojos no le están jugando una mala pasada. Es. El nuevo motor de cohete Ouroborous-3 (sic) conserva combustible al consumirse a sí mismo mientras arde.
En la novela clásica de Julio Verne Alrededor del mundo en 80 díasPhineas Fogg corría el peligro de perder su apuesta por el mundo mientras cruzaba el océano Atlántico cuando el barco en el que viaja se queda sin carbón. Su solución fue comprar el barco y luego quemar todas sus partes de madera, dejando el barco poco más que un esqueleto de metal cuando llegó a Irlanda.
Con financiación de la Agencia Espacial del Reino Unido y el Consejo de Instalaciones Científicas y Tecnológicas, la Universidad de Glasgow está convirtiendo una versión actualizada de este escenario en una forma práctica de lanzar cargas útiles al espacio de manera más eficiente.
La idea no es nueva. Ha existido desde 1938, pero no fue hasta 2018 que el equipo de Glasgow, en asociación con la Universidad Nacional de Dnipro en Ucrania, pudo llevar la ingeniería al punto en que funcionaría de una manera configuración de mesa. Ahora, están dando el siguiente paso con un motor de cohete sin soporte que puede alimentarse a sí mismo mientras funciona de manera estable, acelera, pulsa y reinicia.
El Ouroborous-3 se alimenta a sí mismo porque su fuselaje consta de un tubo de plástico de polietileno de alta densidad que se funde con el calor residual del motor. Luego, el plástico fundido se mezcla con oxígeno líquido y propano y se introduce en la cámara de combustión. Según el equipo, lo complicado era conseguir que el fuselaje de plástico mantuviera su forma sin doblarse a medida que el cohete se encogía.
La idea detrás de toda esta ingeniería autófaga es que la mayor parte del peso de un cohete consiste en los propulsores necesarios para levantar el cohete y la carga útil del suelo. Además, se necesita más combustible para levantar el cohete, la carga útil y el combustible, y más combustible para levantar eso, y más combustible para levantar eso. Etcétera.
Al quemar partes del cohete, esto no sólo proporciona más combustible, sino que también aligera el vehículo, lo que permite llevar más carga útil o elevar cargas útiles a órbitas más altas. Esto hace que ciertas misiones, como el lanzamiento de enjambres de nanosatélites, sean más asequibles.
Las últimas pruebas de Ouroborous-3 se llevaron a cabo en las instalaciones de MachLab en RAF Machrihanish en la península de Kintyre, donde generó un empuje de 22,5 libras. No mucho, pero un comienzo.
«Estos resultados son un paso fundamental en el camino hacia el desarrollo de un motor de cohete autofágico completamente funcional», afirmó el profesor Patrick Harkness, de la Escuela de Ingeniería James Watt de la Universidad de Glasgow. «Esos futuros cohetes podrían tener una amplia gama de aplicaciones que ayudar a promover las ambiciones del Reino Unido de desarrollarse como un actor clave en la industria espacial.
«La estructura de un cohete convencional constituye entre el cinco y el 12% de su masa total. Nuestras pruebas muestran que el Ouroborous-3 puede quemar una cantidad muy similar de su propia masa estructural como propulsor. Si pudiéramos hacer que al menos parte de esa masa estuviera disponible En cambio, para la carga útil, sería una perspectiva convincente para futuros diseños de cohetes».
Los resultados de las pruebas fueron presentados en el Foro de ciencia y tecnología de la AIAA.
El siguiente vídeo muestra una prueba de disparo del motor cohete Ouroboros-3.
Ourborous-3
Fuente: Universidad de Glasgow