Asociamos el lanzamiento de un cohete al espacio con una explosión de llamas anaranjadas y grandes nubes de humo, que en medio de un gran estruendo acompañan el vehículo en su vuelo. Pero esta histórica imagen podría cambiar, ya que un grupo de expertos de la NASA ha concebido un sistema de propulsión alternativo basado en la energía que proporciona un haz láser o de microondas. Esta tecnología permitiría construir cohetes reutilizables con cinco veces más capacidad de carga, lo que reduciría enormemente el costo del envío de materiales o personas a la órbita baja terrestre.
Uno de los motivos determinantes de que la carrera espacial avance tan lentamente es el costo que tiene cada lanzamiento. Construir una estación espacial o “poblar” la órbita terrestre con útiles laboratorios químicos o biológicos no es demasiado complejo, pero cada uno de las decenas de lanzamientos necesarios para transportar las piezas necesarias al espacio tiene un costo demasiado elevado para la economía de la mayoría de los países o empresas. Sin embargo, este panorama podría cambiar si la NASA tiene éxito con el desarrollo de un nuevo sistema de propulsión, llamado “propulsión térmica”, que en lugar de los tradicionales combustibles utiliza un haz de radiación láser o microondas para impulsar los cohetes. Este cambio de paradigma elimina de un plumazo el 70 u 80% del peso de un cohete, ya que normalmente dos de las tres etapas -las más pesadas y voluminosas- que tiene uno de estos vectores no son otra cosa que un gran deposito de combustibles y un grupo de motores.
El sistema propuesto incrementaría la capacidad de carga de los cohetes, a la vez que reduciría su tamaño y los convertiría en vehículos reutilizables. Esta combinación de factores haría que cada lanzamiento costase solo una pequeña parte de lo que hoy cuesta, permitiendo que cientos de empresas y pequeños países puedan disponer de un transporte económico para poner sus satélites o laboratorios en órbita. El estudio que ha encarado la NASA debería esta listo dentro de unos dos meses, y reemplaza el sistema de propulsión utilizado en los cohetes químicos tradicionales por un sistema de haces de microondas o rayos láser que -generados en tierra y enfocados sobre un intercambiador de calor a bordo del cohete- proporcionan la energía necesaria para que este realice su vuelo. En lugar de obtener la energía de una fuerte reacción química, estos cohetes la obtienen de la radiación incidente. Jordin Kare, el presidente de la empresa consultora a la que la NASA encargó la evaluación de este sistema, dice que “la idea básica es construir cohetes que posean su fuente de energía instalada en el suelo, y que desde allí se transmita al vehículo.” Los cálculos demuestran que este sistema de propulsión térmica permitiría poner una nave en órbita en unos 8 o 10 minutos si se utiliza un láser, y en solo 3 a 4 minutos si se emplean microondas. Para que truco funcione, el vehículo debería ser construido sin superficies brillantes, que podrían reflejar peligrosos rayos, y las aeronaves comerciales -obviamente- tendrían que evitar cruzar por la trayectoria del haz impulsor. Si se montase el emisor sobre una zona desértica y fuera de las rutas aéreas comerciales, los riesgos serían prácticamente nulos.
Kare es muy optimista en cuanto a las bondades del sistema propuesto por la NASA. “La gente”, dice, “podrá lanzar pequeños satélites destinados a la educación, experimentos científicos o pruebas de ingeniería cuando lo deseen, en vez de tener que esperar para tener la oportunidad de compartir algo de espacio en un gran satélite”. La reducción de costes se debe -en buena medida- al mayor espacio de carga. Mientras que los sistemas de propulsión convencionales están limitados por la cantidad de energía química que el motor puede proporcionar durante la combustión, en los sistemas de propulsión térmica todo esto se encuentra en tierra. “Por lo general, un cohete convencional necesita disponer de tres etapas con un espacio de carga útil que puede ser tan pequeña como el 3% del peso total del vehículo,” explica Kevin Parkin, director del proyecto en el Ames Research Center de la NASA. “Este sistema de propulsión tendrá una sola etapa, con un espacio de carga útil del quince por ciento,” agrega. Si a esto le sumamos la posibilidad de reutilizar el vector, los costos de cada lanzamiento caen en picado. Parkin ha trabajado en el desarrollo de esta idea desde el 2001, y montó el primer prototipo en 2006. Una nueva fuente de radiación de microondas llamada girotrón, disponible hoy en el mercado por menos de un millón de dólares y con una potencia cercana al megavatio, podría utilizarse para los primeros lanzamientos.
Una matriz compuesta por algunos cientos de estos emisores, cada uno del tamaño de un camión pequeño y distribuidos sobre una superficie equivalente a un campo de golf, bastaría para poner un cohete en el espacio. Cada dispositivo impulsor en tierra tendría su propio telescopio y sistema de seguimiento, y su costo total sería menor al de un solo cohete tradicional. Obviamente, una instalación de este tipo puede poner en órbita cientos de vehículos, por que su coste es -comparado con los sistemas en uso- prácticamente despreciable. Para tener una idea de lo que hablamos, basta con reproducir las palabras de Kare: “los principales componentes de la instalación terrestre necesaria para que funcione un sistema de propulsión térmica tienen una vida útil de más de diez mil horas de uso.” Si cada lanzamiento implica un tiempo de operación menor a los 10 minutos, se podrían hacer unos 60 mil lanzamientos antes de tener que efectuar un recambio. Si este sistema se convierte en algo real, viajar a la Luna o realizar “turismo espacial” sería algo que -al menos económicamente- estaría al alcance de casi todo el mundo.
