Cómo el enorme cohete Starship de SpaceX podría desbloquear el sistema solar y más allá

Además, Starship tiene una ventaja clave sobre otros cohetes de carga súper pesada en desarrollo, como el muy retrasado Sistema de Lanzamiento Espacial de la NASA y el cohete New Glenn de Blue Origin. La mitad superior del cohete está diseñada para ser repostado en órbita terrestre por otras naves estelares, por lo que una mayor parte de su capacidad de elevación se puede entregar a equipos científicos en lugar de combustible. Llevar humanos a la luna, por ejemplo, puede requerir ocho lanzamientos separados, con cada “nave espacial cisterna” consecutiva llevando combustible a la “nave estelar lunar” que luego se dirige a la luna con equipo científico y tripulación.

Los científicos ahora están empezando a soñar con lo que Starship podría permitirles hacer. A principios de este año, un artículo publicado por Jennifer Heldmann del Centro de Investigación Ames de la NASA exploró algunas de las oportunidades científicas que podrían abrir las misiones Starship a la luna y Marte. Un gran beneficio es que Starship podría transportar equipo de tamaño completo desde la Tierra, sin necesidad de miniaturizarlo para que quepa en un vehículo más pequeño, como se requería para las misiones Apolo a la luna. Por ejemplo, “podría traer una plataforma de perforación”, dice Heldmann. “Podrías perforar un kilómetro, como hacemos en la Tierra”. Eso permitiría un acceso sin precedentes al interior de la Luna y Marte, donde se cree que hay hielo y otros recursos útiles. Antes, esa idea era “un poco loca”, dice Heldmann. Pero con Starship, “puedes hacerlo y aún tienes espacio de sobra”, agrega. “¿Qué más quieres traer?”

Debido a que Starship puede aterrizar de nuevo en la Tierra, también, teóricamente, podrá traer grandes cantidades de muestras. El gran volumen que podría devolverse, desde una variedad de ubicaciones diferentes, daría a los científicos en la Tierra un acceso sin precedentes a material extraterrestre. Eso podría arrojar luz sobre una miríada de misterios, como la historia volcánica de la luna o “la cuestión de la vida y la astrobiología” en Marte, dice Heldmann.

Starship también podría permitir misiones más extravagantes a otros lugares, ya sea mediante un lanzamiento directo desde la Tierra o quizás utilizando la Luna y Marte como estaciones de repostaje, un futuro ambicioso imaginado por Musk.

Vamos a neptuno

Una idea, de un grupo internacional de científicos llamado Conex (Investigación de exploración conceptual), es una nave espacial llamada Arcano, que haría uso de las capacidades de carga pesada de Starship para explorar Neptuno y su luna más grande, Tritón. Neptuno ha sido visitado solo una vez, una visita aérea de la nave espacial Voyager 2 de la NASA en 1989, y hay muchas cosas que todavía no sabemos al respecto. “Nadie está pensando realmente en este próximo nivel sobre lo que Starship podría permitir”, dice James McKevitt, investigador de la Universidad de Viena y codirector de Conex. “Eso es lo que Arcanum está diseñado para mostrar”.

Con un peso de aproximadamente 21 toneladas métricas, la nave espacial sería cuatro veces más pesada que la sonda espacial más grande hasta la fecha: la misión Cassini-Huygens de la NASA y la ESA, que exploró Saturno de 2004 a 2017. Ningún cohete existente podría actualmente lanzar una nave de este tipo. pero Starship lo haría posible. Arcanum tendría numerosos componentes, incluido un orbitador para estudiar Neptuno, un módulo de aterrizaje para estudiar Triton y un penetrador para golpear la superficie de Triton y “realizar un experimento sísmico” para comprender su geología y su estructura, dice McKevitt. La misión también podría estar equipada con un telescopio, lo que permitiría realizar estudios del sistema solar exterior y ayudaría en la búsqueda de planetas alrededor de otras estrellas.

Otras ideas son aún más especulativas. Philip Lubin, físico de la Universidad de California, Santa Bárbara, calculó que un cohete lo suficientemente grande, como Starship, podría usarse para evitar que un asteroide golpee la Tierra. Tal misión podría llevar suficientes explosivos para destrozar un asteroide tan grande como la roca de 10 kilómetros de ancho que acabó con los dinosaurios. Sus fragmentos se quemarían inofensivamente en la atmósfera antes de que tuvieran la oportunidad de llegar a nuestro planeta.

Starship también podría ser una mejor manera de lanzar telescopios espaciales gigantes que pueden observar el universo. Actualmente, se deben lanzar equipos como la NASA y el próximo telescopio espacial James Webb de la ESA. plegado, un procedimiento costoso, complejo y delicado que podría ser propenso a errores. La NASA ha sugerido que un súper telescopio propuesto llamado LUVOIR diseñado para obtener imágenes de planetas similares a la Tierra alrededor de otras estrellas podría lanzarse en Starship, mientras que Musk ha dicho que SpaceX ya está trabajando en “un proyecto interesante, que es tener un telescopio realmente grande, tomar una lente que estaba destinada a un telescopio terrestre y crear un telescopio espacial con ella”. Aún no se han revelado más detalles.

Saluda a los vecinos

En otros lugares, algunos científicos sueñan con usar Starship para prepararse para visitar otras estrellas. René Heller del Instituto Max Planck para la investigación del Sistema Solar en Alemania y colegas dilo Starship podría ofrecer una forma económica de probar tecnologías para una nave espacial que puede viajar varios años luz a los sistemas estelares vecinos. Starship podría lanzar una nave espacial impulsada por velas en un viaje a Marte, que usaría un láser a bordo para empujar una vela delgada y alcanzar velocidades increíbles, lo que permitiría realizar una demostración más allá de la órbita de la Tierra. “Si SpaceX tuviera la amabilidad de llevar una de nuestras velas a bordo y soltarla a mitad de camino en su viaje a Marte, podríamos seguir su aceleración y trayectoria a través del sistema solar durante unos días y casi hasta la órbita de Júpiter, ”Dice Heller.

Otras ideas incluyen el uso de Starship para enviar una sonda a la órbita de la luna volcánica de Júpiter, Io, una tarea difícil sin una capacidad de elevación sustancial. “Es un gran desafío porque entra en órbita y te protege de la fuerte radiación de Júpiter”, dice Alfred McEwen, geólogo planetario de la Universidad de Arizona. “Pero la masa ayuda a esas cosas. Puede tener suficiente combustible y protección contra la radiación “.

Musk ha sugerido que SpaceX podría lanzar hasta una docena de vuelos de prueba de Starship en 2022, con misiones a la Luna y Marte en el horizonte, y mucho potencial científico para arrancar. “Una vez que Starship comience a volar, el desarrollo será muy rápido”, dice Margarita Marinova, ex ingeniera senior de desarrollo de Marte en SpaceX. “Habrá muchas más personas que podrán volar cosas”. Esas podrían ser cualquier cosa, desde misiones independientes que usan Starship hasta misiones de viaje en el manifiesto de vuelo existente. “Cuando tiene una capacidad de 100 toneladas, agregar hardware científico es bastante fácil”, dice Marinova. “Si alguien quiere comprar espacio de carga útil, puede tener espacio de carga útil. Será un cambio realmente drástico en la forma en que hacemos ciencia “.

Por supuesto, existen muy buenas razones para ser cautelosos. Si bien Starship ha realizado vuelos de prueba sin el refuerzo Super Heavy, aún no hemos visto el lanzamiento completo del cohete. Es una máquina extremadamente masiva y compleja que aún podría experimentar problemas en su desarrollo. SpaceX y Musk también han sido anteriormente notoriamente arrogantes (para decirlo cortésmente) con los plazos y los objetivos (se suponía que una vez se había lanzado una misión propuesta a Marte, Red Dragon ya en 2018). Y el método propuesto por Starship para llegar a la Luna y Marte, que depende de múltiples misiones de reabastecimiento de combustible en la órbita de la Tierra, sigue siendo complejo y no ha sido probado.

Sin embargo, también hay muchos motivos para entusiasmar con respecto a lo que Starship podría hacer si tiene éxito. Desde el sistema solar interior al exterior, y posiblemente más allá, bien puede abrir una era completamente nueva de la ciencia espacial. “Estoy seguro de que algunas personas muy inteligentes están empezando a pensar en enviar misiones científicas a Starship”, dice Abhishek Tripathi, científico espacial de la Universidad de California en Berkeley.

O como dijo Musk: “Es realmente cualquier cosa que puedas imaginar”.

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