Los motores de cohetes RS-25 regresan para lanzar las misiones Artemis de la NASA

El motor de cohete con una de las historias más míticas en vuelos espaciales, el RS-25, regresa al espacio para un segundo acto, esta vez para enviar humanos en las misiones Artemis para explorar la Luna.

Como motor principal del transbordador espacial, el RS-25 tiene un historial probado de lanzamiento de 135 misiones, que abarcan más de tres décadas. Al final del programa de los transbordadores en 2011, se almacenaron 16 motores RS-25 que ayudaron a construir la Estación Espacial Internacional de la NASA y desplegar el Telescopio Espacial Hubble, entre otros logros.

Cuando la NASA comenzó a buscar motores para impulsar el próximo cohete de carga súper pesada estadounidense (el Space Launch System (SLS)), el RS-25 supuso una oportunidad de renunciar a los costes de desarrollo de un nuevo motor y la capacidad de aprovechar los activos, capacidades y experiencia del Programa del Transbordador Espacial.

La boquilla N6007, que se ve aquí en el Centro de Fabricación Estratégica de Aerojet Rocketdyne en Los Ángeles, California, es la quinta boquilla de la nueva línea de producción que utiliza métodos de fabricación avanzados. Se acaba de completar la soldadura de la banda superior y se someterá a un tratamiento térmico en un horno grande (que se muestra en el fondo). Los tratamientos térmicos como este fortalecen la boquilla y le permiten soportar los entornos extremos del vuelo SLS. La boquilla N6007 es una de las cuatro programadas para despegar en Artemis VI. Durante el lanzamiento, más de 2600 metros cúbicos de propulsor líquido, saldrán de la boquilla a temperaturas superiores a 3.300 grados Celsius. La parte más externa del motor que sostiene los tubos de enfriamiento, se suelda mediante cuatro conos grandes. El diseño original requería la soldadura de 37 piezas separadas de chapa. Aerojet Rocketdyne ha actualizado 16 motores RS-25, que anteriormente volaban misiones de transbordador, con nuevos sistemas de control y los ha probado a niveles de potencia más altos necesarios para las primeras cuatro misiones de Artemis. Al igual que con la boquilla N6007, la compañía ha comenzado a fabricar una versión mejorada y de menor costo del RS-25 para vuelos futuros.
Créditos: Aerojet Rocketdyne.

“Es uno de los motores más seguros, eficientes y de alto rendimiento jamás construidos y se adelantó a su tiempo cuando se consideró el diseño, la ingeniería y el rendimiento”, dijo Johnny Heflin, gerente de la Oficina de Motores Líquidos SLS en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA, en Huntsville, Alabama. “El hecho de que este motor tenga la versatilidad para lanzar el SLS es un testimonio de los profesionales que lo construyeron por primera vez en los años 70, así como de las personas increíbles que lo han mejorado continuamente a lo largo de sus más de 30 años de historia”.

Sin embargo, conseguir que el motor hiciera volar el nuevo megacohete no era una cuestión simple. Los ingenieros realizaron varias mejoras de diseño para preparar el RS-25 para el vuelo en el entorno SLS más exigente.

Aquí, desde el nivel superior de la plataforma de montaje RS-25 en las instalaciones de Aerojet Rocketdyne, ubicadas en el Centro Espacial Stennis de la NASA en Mississippi, se encuentran los motores principales 2054 y 2057. Estos motores son parte del tercero de los cuatro conjuntos de vuelo para las misiones Artemis. Artemis III sewrá la misión encargada de llevar astronautas a orbitar la Luna.
Créditos: Aerojet Rocketdyne.
El RS-25 espera un futuro brillante

Al final del Programa de Transbordadores Espaciales, Aerojet Rocketdyne ya no producía motores.

En 2015, la NASA financió a Aerojet Rocketdyne para reiniciar la producción de seis nuevos motores y luego modificó el acuerdo agregando 18 motores adicionales al pedido. Los RS-25 más nuevos producen niveles de empuje operativo del 111% e incorporan métodos de fabricación avanzados, como impresión 3D, unión por presión isostática en caliente, fresadoras de cinco ejes y rayos X digitales, lo que reduce el costo de fabricación de los nuevos motores en un 30 % con respecto a los motores lanzadera originales.

“No era solo una cuestión de hacer que el RS-25 fuera más poderoso, no estábamos tratando de tomar algo asombroso y hacerlo más asombroso. Queríamos lograr los mismos aspectos notables y, al mismo tiempo, hacer que su construcción fuera significativamente menos costosa ”, comentó Heflin.

Además de las mejoras de fabricación, Aerojet Rocketdyne rediseñó recientemente la cubierta de la boquilla del motor que se ensamblará a partir de cuatro grandes conos de metal, a diferencia del diseño anterior que venía en 37 piezas separadas.

“Ese único cambio de fabricación reduce el costo de la boquilla en más de un 20%. Por lo tanto, estamos sentando las bases para el futuro al reducir los costos de fabricación y construir el mismo motor de alto rendimiento en menos tiempo ”, concluyó Heflin.

Durante una prueba reciente de Green Run en el Centro Espacial Stennis de la NASA cerca de Bay St. Louis, Mississippi, los cuatro motores RS-25 de la etapa central de Artemis I completaron un encendido de 8 minutos de duración completa y produjeron 1,6 millones de libras de empuje. La próxima vez que se enciendan los cuatro motores será durante el vuelo de debut del cohete a la Luna.

El programa Artemis es el siguiente paso en la exploración espacial humana y el componente principal del enfoque más amplio de exploración de la Luna a Marte de la NASA, que establecerá la exploración sostenible de la Luna y se preparará para el próximo gran salto de la humanidad: enviar astronautas a Marte.