Elon Musk tiene un plan: multiplicar por mil la capacidad de carga combinada de todos los cohetes del planeta. Para conseguirlo, SpaceX está construyendo el sistema de lanzamiento más poderoso de la historia: Starship Super Heavy.

Starship es la segunda etapa del cohete, una nave de acero inoxidable capaz de transportar hasta 100 personas en vuelos interplanetarios de larga duración:

Super Heavy es la primera etapa del cohete, un enorme lanzador de 37 motores que insertará la Starship en órbita y minutos después regresará a tierra firme:

 

Starship serves as a large, long-duration spacecraft capable of carrying passengers or cargo to Earth orbit, planetary destinations, and between destinations on Earth pic.twitter.com/NoNoOjBW50

— SpaceX (@SpaceX) September 29, 2019

En un evento de prensa este sábado, Elon Musk presentó el primer prototipo a escala real de la nave Starship, que fue construido en cinco meses en la costa de Texas. El evento sirvió, en su mayor parte, para repasar una hoja de ruta que ya conocíamos. Pero dejó clara una cosa: SpaceX va muy en serio con sus planes de llevarnos a Marte, y esos planes son hoy más tangibles que nunca.

Los dos primeros prototipos a escala real de Starship (Starship Mark 1 y Starship Mark 2) se han estado construyendo simultáneamente en Boca Chica, Texas, y Cabo Cañaveral, Florida. Dos equipos independientes de SpaceX compiten no solo por la producción y optimización de la Starship, sino por ser los primeros en lanzar una misión orbital con la nave y, más adelante, una misión tripulada.

Este es el aspecto de Starship Mark 1. Sírvase el propulsor del Falcon 1, a la derecha, o el grupo de personas, a la izquierda, como referencia de su tamaño:

Starship mide 50 metros de largo por nueve de diámetro. De por sí es muy grande, y solo es la etapa superior del cohete. Pero tiene un aspecto tosco, como si fuera el trabajo de unos chatarreros aficionados a la exploración espacial. Esto no es casualidad: SpaceX ha estado construyendo los prototipos de Starship sin financiación de la NASA, al aire libre y ahorrando costes como prioridad.

Las instalaciones de la compañía en Boca Chica parecen un desguace: no hay edificios, apenas una carpa. Y sin embargo, las pruebas del cohete avanzan rápido y las técnicas de fabricación van mejorando (si Starship Mk1 parece tosco, el prototipo Starhopper era básicamente una torre de agua voladora).

En palabras de Elon Musk: “estamos mejorando el diseño y la producción exponencialmente. Mk3 será más fino, y por lo tanto más ligero y barato”.

---

Starship Mk1 pesa 200 toneladas, pero la versión final tendrá una masa en seco de 120 (eso si SpaceX no consigue bajarla aún más: “99 sería superépico”, dijo Elon). La nave tiene una capacidad de carga de 150 toneladas, 1200 toneladas de combustible y una arquitectura de motor muy diferente a la del Falcon 9

Mientras que los motores Merlin del Falcon consumen 2,5 toneladas de oxígeno líquido por cada tonelada de RP-1, los motores Raptor de la Starship usan 3,5 toneladas de oxígeno por cada tonelada de metano líquido.

Comparación de alturas

Starship Mk1 cuenta con tres motores Raptor, pero la versión final tendrá seis: tres Raptor de empuje a nivel del mar y tres Raptor de empuje en el vacío. Los tres primeros pueden moverse en un ángulo de 15 grados para maniobrar durante el aterrizaje. El Falcon 9 realiza esta maniobra con nitrógeno gaseoso, pero SpaceX planea que Starship lo haga con gas caliente (metano y oxígeno) a partir de Mk4 o Mk5 para aumentar su potencia y rendimiento.

Estas son las potentes cifras de cada trío de motores:

• Nivel del mar: 200 toneladas de empuje, 300 segundos de impulso específico a nivel del mar y 355 segundos de impulso específico en el vacío.
• Vacío: 220 toneladas de empuje y 380 segundos de impulso específico.

No obstante, es la etapa Super Heavy lo que convierte a Starship en el cohete más poderoso del mundo. El propulsor mide 68 metros de largo por nueve de diámetro y tiene capacidad para 3300 toneladas de combustible. Si eso te sorprende, espérate a ver lo que se esconde bajo su falda: nada menos que 37 motores Raptor. Son tantos que la tasa de producción de motores es el mayor cuello de botella al que se enfrenta SpaceX en el desarrollo de la Starship.

Según Elon Musk, Super Heavy necesita un mínimo de 24 motores para despegar, por lo que SpaceX tendrá que fabricar 100 Raptor para cuando Mk3 y Mk4 estén listos. La tasa de producción actual es de un motor cada 8 o 10 días, pero el jefe ya ha dejado claro que esa cifra debe reducirse a solo 2 días.

Musk insistió un par de veces en este mantra. En octubre del año pasado, Boca Chica era un erial y la Spaceship, una nave muy distinta a la que acabamos de ver. Los tiempos con los que juega SpaceX son tan ajustados e insólitos que eventos como el del sábado ayudan a entender en qué punto está la empresa y qué ha cambiado desde que prometieron vuelos interplanetarios hace tres años.

La nave Starship es ahora más barata y fácil de producir. “Cuando entro a una reunión en SpaceX, pregunto qué has desdiseñado”, dijo Elon, refiriéndose a los componentes de la nave que sus ingenieros son capaces de eliminar, ya sea para aligerar el vehículo o para abaratar los costes de producción.

El mayor cambio fue abandonar la fibra de carbono en favor del acero inoxidable 301. Cada tonelada de fibra cuesta 120.000 dólares, mientras que el acero cuesta $25.000 por tonelada y puede moldearse con facilidad, incluso al aire libre (que es el motivo por el que SpaceX tiene un prototipo ya montado). “Además, en Marte puedes modificar el acero sin problema”, dijo Elon.

El inconveniente del acero es que tiene que enfriarse. La Starship llevará un novedoso escudo térmico hecho de losetas de cerámica que son ligeras y fáciles de producir, instalar y mantener, pero muy resistentes a las grietas. Además, el cohete enfriará partes críticas del fuselaje con microperforaciones en el acero que filtrarán propelente a baja temperatura desde el interior.

Claro que el el abaratamiento de los costes es solo una parte de la historia. Gran parte de la sencillez de Starship radica en su vuelo. La nave cuenta con dos alas traseras y otras dos superficies de control delanteras que usa para planear durante su reentrada atmosférica. Starship cae a la Tierra por su propio peso, y lo hace en horizontal, como un paracaidista.

Lo increíble es que no necesita encender sus motores para ponerse en vertical hasta el último momento: a 2 km del suelo. El propio empuje aerodinámico hace que la nave reduzca su velocidad a menos de 250 kilómetros por hora y necesite muy poco combustible para aterrizar.

Eso sí, para vuelos de larga duración necesitará repostar en el espacio, acoplándose a una estación en órbita con la Tierra antes de partir. Elon dice que esta maniobra es crítica para llegar a Marte, pero más sencilla que acoplar la nave Dragon a la Estación Espacial Internacional.

---

Starship Mk1 hará su primer vuelo de prueba en uno o dos meses. Si todo sale bien, alcanzará los 20 kilómetros de altura y aterrizará sobre sus seis patas en la playa de Boca Chica. Starship Mk2 terminará de construirse en dos meses en Cabo Cañaveral. Mk3 y Mk4 tardarán entre cuatro y cinco meses en ver la luz. Una vez que cada equipo tenga sus dos naves, SpaceX empezará a construir los gigantescos propulsores Super Heavy para hacer los primeros vuelos orbitales.

El primer viaje no tripulado de Starship Super Heavy a la órbita terrestre podría suceder en apenas seis meses, si hacemos caso a las estimaciones de Elon Musk. Será el primero de muchos. Starship está diseñada para volar hasta cuatro veces al día, y Super Heavy puede hacerlo veinte veces (de ahí que Musk hable de multiplicar por mil la capacidad espacial de la Tierra). Starship es el primer sistema de vuelos espaciales diseñado para despegar, orbitar, aterrizar, repostar y volver a despegar. “Tenemos que hacerlo si queremos ir a Marte”, dijo Musk.

Una base científica en la Luna

El objetivo de todo esto, según el empresario, es que nos convirtamos en una especie interplanetaria antes de que el Sol se expanda y nos mate a todos (o a todos los que sigan vivos dentro de millones de años). Starship podría llevarnos a Saturno si quisiéramos, pero Elon cree que nuestra prioridad debe ser establecer una base científica en la Luna (como las que hay en la Antártida) para luego centrarnos en construir una ciudad autosostenible en Marte.

Lo tiene todo pensado: nos moveríamos en Teslas, que no necesitan aire, y fabricaríamos combustible para la Starship con paneles solares.