1. El mes pasado la NASA se preparaba para mandar un nuevo vehículo a Marte. Banderas yanquis por doquier. El cohete listo para partir. ¿Sabía @realDonaldTrump que el cohete usó un motor ruso?



#CuriosidadesEspaciales temporada 1, episodio 3: un motor increíble

3. Décadas de guerra fría, carrera armamentística, carrera a la Luna… Tras la caída del bloque soviético, la colaboración entre EEUU y Rusia en la Estación Espacial Internacional es una bocanada de aire fresco.

4. Otra sociedad ruso/yanqui, mucho más profunda pero menos publicitada es la que nos ocupa en este hilo. Una sociedad forjada hace un cuarto de siglo y que aún perdura.

5. Para entender cómo nació esta sociedad, tenemos que volver a Valentin Glushko. El mismo que traicionó a nuestro querido Sergei Korolev en el episodio 2 de esta epopeya. Tras la muerte de Sergei, Valentin quedó a cargo de la cohetería soviética. #TeamSerrucho

6. Los soviéticos perdieron la carrera a la luna, pero querían recuperar el liderazgo. A Glushko le dieron el mandato de construir el mejor cohete posible y fondos ilimitados para lograrlo. ¡Vaya que cumplió!

7. Glushko y su equipo diseñaron el ambicioso cohete Energia y el transbordador Buran. Dos verdaderas obras maestras de ingeniería aeroespacial. Dandole empuje estaba el increíble motor RD-170.

8. Pero para entender por qué el RD-170 es un motor increíble, tenemos que entender un poco cómo funciona un motor aeroespacial de combustible líquido. Esto se va a a poner un poco técnico 🤓. Aclaro que no soy físico. Seguro @TotinFraire o @MigOnMars puedan aportar 😅

9. Diseñemos un cohete de lo más sencillo. Vamos a necesitar combustible y un oxidante o comburente, típicamente oxígeno. Cuando un cohete viaja por el vacío del espacio no hay oxígeno, por lo cual los cohetes deben transportar su propio comburente.

10. Vamos a almacenar combustible y comburente en tanques a muy alta presión. Agregamos una tobera que nos ayuda a direccionar el gas caliente de la combustión, apuntando hacia el lado contrario que donde queramos ir.

11. Newton nos dijo que para cada acción existe una reacción igual y opuesta. El cohete se comporta como cuando inflamos un globo y lo soltamos sin haberlo atado. Cuando la presión dentro del globo y la presión del medio se equiparan, nuestro globo pierde propulsión. 🎈

12. Una forma de no perder presión es usar turbobombas para presurizar el combustible y el comburente justo antes de que se mezclen. Pero… ¿cómo alimentamos estas turbobombas?

13. Típicamente se utiliza un “mini-cohete”, o prequemador, que toma partes muy pequeñas del combustible y comburente y se apunta el gas resultante para mover las turbinas de la turbobomba.

14. Los motores más sencillos son los de ciclo abierto. En estos motores, la salida de gas caliente que se usó para alimentar a la turbobomba se desperdicia. La gran mayoría de los motores, como el F1 que nos llevó a la luna o el popular Merlin de SpaceX, son de este tipo.

15. Para lograr un motor más eficiente, podríamos utilizar este gas caliente y reinsertarlo en el ciclo de combustión. Acabamos de “inventar” la combustión escalonada…

16. La ingeniería de estos motores no es tan sencilla como los de ciclo abierto. Para empezar, para que la turbobomba no se derrita ante las altas temperaturas, se usa una mezcla ineficiente de combustible/comburente para alimentar al prequemador.

17. Si la mezcla usa más combustible del ideal, se dice que es rica en combustible. Si en cambio tiene más comburente del ideal, se dice que es rica en oxígeno. Ambas variantes tienen sus desafíos.

Caso típico de "elige tu veneno". 🤷

18. En el caso de mezclas ricas en combustible, el gas resultante es muy sucio y puede causar todo tipo de problemas al ser reinsertado en el motor. En el caso de mezclas ricas en oxígeno, el gas resultante es muy caliente y derritiría todo lo que toque al reingresar al motor.

19. Volviendo al RD-170, se trata de un motor de combustión escalonada con mezcla rica en oxígeno.

¿Pero no dijimos que su gas derretiría todo? Sí, la cuestión es que los soviéticos lograron dar con aleaciones que se bancan estas temperaturas extremas.

20. Los yanquis no creían que el esquema rico en oxígeno fuera factible y optaron por motores ricos en combustible (¡tema para otro hilo!).

Ante las noticias del avance del otro lado de la cortina de hierro, los yanquis pensaban que se trataba de algún tipo de invento.

21. Valentin Glushko logró armar el mejor motor posible. Pero la historia es implacable… el RD-170 voló sólo 2 veces. La desarticulación de la Unión Soviética puso un freno al cohete Energia y su transbordador Buran.

22. ¿Y los yanquis? Si hay algo que saben es hacer negocios. Jim Sackett, un ingeniero de Lockheed se muda a Moscú tras la caida de la Unión Soviética. Entra en negociaciones para obtener el permiso para usar el RD-170. #ComprenloMuchachos

23. Cosa va, cosa viene… el motor era demasiado poderoso para lo que Lockheed necesitaba. Los rusos lo “partieron al medio” y nació el RD-180 que en vez de 4 toberas tiene 2.

24. En el año 96 los rusos y Lockheed firmaron un acuerdo por 101 motores RD-180, por un total de mil millones de dólares. Los rusos estaban vendiendo las joyas de la abuela, pero no les quedaba otra porque estaban en bancarrota 💸.

25. La ironía… EEUU usa el RD-180 ruso para lanzar todo tipo de satélites, incluyendo algunos que se usa para espiar nada más ni nada menos que a Rusia.

26. Esto concluye el episodio 3 de #CuriosidadesEspaciales.


En el próximo episodio: ¿Un país que escribe de derecha a izquierda y lanza cohetes de reversa? ¿Cohetes que pasan por arriba de Cuba en casi medio siglo?

27. Fuentes:

technologyreview.com/2019/06/26/134…
everydayastronaut.com/raptor-engine
es.wikipedia.org/wiki/Combusti%…
en.wikipedia.org/wiki/RD-180