Francia - El viaje al espacio comienza atravesando el océano en un velero

jueves 5 de octubre de 2023

Francia - El viaje al espacio comienza atravesando el océano en un velero

El Ariane 6 es un cohete próximo a lanzarse al espacio. Sus componentes llegan a Sudamérica por mar, provenientes de Europa.

04 Octubre 2023
Motor1.com
https://ar.motor1.com/news/689340/ariane6-canopee-velero/

Por: Carlos Alfredo Pereyra

Las grandes proezas científico-tecnológicas que solemos comentar cuando destacamos los lanzamientos de misiones espaciales tienen en el cohete portador al eje temático, ya que su porte y potencia son lo que van a permitir que la preciada carga útil, o tripulantes humanos lleguen a destino. Sea orbitar la Tierra, sea integrarse a una estación espacial, o alcanzar distancias y órbitas más lejanas; el objetivo alcanzado exitosamente depende del tipo de propulsor del portador y de sus dimensiones.

Una vez emplazado en la torre de lanzamiento, o una vez en el cielo y en el espacio esto está en manos de su compleja tecnología, pero antes el cohete debe ser testeado y ensamblado. Sus componentes más grandes, los tanques y cohetes aceleradores, son tan grandes que no hay transportes adecuados para reunirlos desde sus centros de producción. Así nace una categoría de vehículos y condiciones de transporte especiales. Este barco se ha concebido justo para eso, para cruzar el mar con partes indivisibles del Ariane 6, un gigante en proceso de primer lanzamiento desde Kourou, en Guayana Francesa. Un largo viaje que se hace por la fuerza del viento, y propulsión híbrida (ver Video y Fotogalería abajo)

Ariane VI
El nuevo cohete europeo reemplaza al exitoso modelo V, presentando dos versiones: la 62, para cargas útiles científicas de órbita más baja, y la versión 64 con la cual mostrará sus cualidades de titán del espacio. El cohete despega con una etapa central impulsada por propulsores de combustible líquido (hidrógeno líquido y oxígeno líquido) Vulcain 2.1 derivados del Ariane 2 y dos o cuatro propulsores P120C de combustible sólido. La etapa superior, por su parte, se eleva gracias a un motor Vici mejorado, también de combustible líquido. Esta última ha sido diseñada para desorbitar automáticamente después de entregar su carga útil.

Ariane 62, que es la versión con dos propulsores sólidos, está pensada para cubrir las necesidades de clientes institucionales. Puede lanzar grandes cargas útiles científicas, desplegar constelaciones de satélites e incluso hacer entregas multiorbitales por cada lanzamiento. Su capacidad máxima, como cualquier otro sistema de lanzamiento, esta condicionado por las diferentes órbitas en las que puede operar.

En concreto, tiene una capacidad máxima de 5 toneladas para órbita de transferencia Geoestacionaria (GTO), 10,3 toneladas para Órbita Terrestre Baja (LEO) y 6,5 toneladas para órbita Heliosíncrona (SSO). En todos los casos el carenado del vehículo se adapta para acomodar desde cargas únicas hasta varia cargas individuales con diferentes estructuras y cuya suma no supere la capacidad máxima de entrega en órbita.

En el caso del Ariane 6 hablamos de la versión de cuatro propulsores sólidos. Esta propuesta está pensada para conquistar a clientes comerciales de casi cualquier parte del mundo. Se destaca por lanzar satélites pequeños o grandes en configuraciones duales y comparte el resto de sus prestaciones con la versión anterior. Eso sí, admite cargas mucho más pesadas: 12 toneladas en GTO (órbita de transferencia), 20 en LEO (órbita terrestre baja, OTB o LEO, es una órbita alrededor de la Tierra entre la atmósfera y el cinturón de radiación de Van Allen, con un ángulo bajo de inclinación) y 15 toneladas en SSO (órbita sincrónica con la posición del Sol)

El sitio de lanzamiento de los cohetes Ariane 6 será el ya conocido Puerto Espacial en la Guayana Francesa, también conocido como el Centro Espacial de Guayana. Desde esta ubicación hemos visto despegar al Ariane 5 con cargas tan importantes y delicadas como el Telescopio Espacial James Webb. Y desde aquí veremos lanzar satélites de Project Kuiper de Amazon y otros cuando este nuevo cohete empiece a operar.

Un velero de gran porte
Hace 200 años, cuando se instalaron las primeras máquinas de vapor en los veleros. No se podían suprimir completamente las velas porque la densidad energética del carbón era demasiado modesta. Para los viajes transoceánicos, un barco sin velas habría tenido que transportar tanto carbón que apenas habría quedado espacio en la bodega para la carga. Así que incluso entonces, la propulsión híbrida era una consideración clave. Dos siglos más tarde, ocurre lo mismo en la industria naval actual, en el sentido que los biocombustibles del futuro, por los que todo el mundo suspira y que deberían estar disponibles en los próximos diez o quince años, tendrán una densidad energética inferior a la de los combustibles actuales, por lo que ocuparán más espacio. La propulsión híbrida que aprovecha el viento tiene sentido.

Este barco lleva el concepto de vela de alas que se utilizó en el trimarán USA 17;la apuesta de Oracle para la Copa América de 2010.

Se ha cuidado mucho la aerodinámica, sobre todo el castillo de proa, diseñado para facilitar el flujo de aire y la integración de las velas de ala. También se dedicó mucho tiempo al equilibrio de proa y popa del barco. Es importante entender que el ajuste aerodinámico global no se deriva necesariamente del mejor ajuste para cada vela individual, sino del buque en su conjunto. Hay que tener cuidado para evitar inducir demasiada deriva o ángulo de timón. Y desde el punto de vista hidrodinámico, se investigó mucho sobre el hecho de que, dada la contribución propulsora de las velas alas, la hélice propulsada por los motores ya gira en un flujo que avanza, lo que significaba que hubo que estudiar los reglajes de la hélice. La velocidad es otro tema que se consideró, dado que las velas alas totalmente automatizadas y optimizadas cuando se utilizan junto con un sistema de propulsión convencional reducen las emisiones de CO2 en un 30% a baja velocidad y en un 20% a máxima velocidad. Si se desea consumir cada vez menos combustible, hay que reducir la velocidad o desarrollar aparejos de vela más eficientes.

El Canopée es un buque de transporte rodado de 121 metros de eslora por 23 metros de manga, con un desplazamiento de 5.000 toneladas, y equipado con una rampa de popa capaz de soportar 200 toneladas de peso. El diseño tendrá que cumplir con los exigentes requerimientos técnicos del transporte del Ariane 6 así como con las restricciones naturales del puerto de Pariacabo en la Guayana.

La característica más notable del Canopée serán sus cuatro velas articuladas de 30 metros de alto, que suman en total 1.450 metros cuadrados de superficie vélica. Las Oceanwings (así se denominan a estas velas) creadas por VPLP, se desarrollaron para este proyecto por Ayro, una nueva compañía creada para tal fin. El diseño de estas velas combina dos de las mayores innovaciones aparecidas en la competición de vela de los últimos diez años: las velas con forma de ala y los aparejos automatizados.

Además, todos los demás aspectos del diseño del Canopée están orientados a la reducción del consumo de combustible y a la reducción de su impacto ambiental: una hidrodinámica y aerodinámica optimizada, motores duales capaces de funcionar con diesel o GNL, hélices de paso variable o paneles solares sobre la cubierta para cubrir parte de las necesidades eléctricas de los equipos a bordo. De esta manera, podrá reducir las emisiones de carbono en un 30% comparado con buques similares.

Un astillero europeo, siguiendo el espíritu del programa Ariane, fue el elegido para construir el barco. El buque cargará los componentes del lanzador europeo en Bremen, Rotterdam, Le Havre y Burdeos, y los transportará al puerto de Pariacabo en la Guayana Francesa, en donde se encuentra la base de lanzamiento de Kourou.