La compañía PLD Space, con sede en Elche y fundada en 2011, está inmersa en un nuevo proyecto. Junto a la Agencia Espacial Europea (ESA), están desarrollando el llamado Liquid Propulsion Stage Recovery 2 (LPSR 2). Se trata de la continuación de un contrato anterior, otorgado en 2017 a PLD Space por la ESA.

Este contrato está enmarcado en el Programa de Preparación de Futuros Lanzadores (FLPP). Su principal característica es que está enfocado en el estudio de las trayectorias de reentrada y de las configuraciones para descender de forma segura la primera etapa de Miura 5. Un lanzador orbital en desarrollo que dará servicio de lanzamiento comercial a la industria de los pequeños satélites. Según han informado, será lanzado desde el puerto espacial europeo ubicado en Guayana Francesa.

En este sentido, el apoyo financiero de un millón de euros de la ESA permitirá estudiar una serie de trayectorias optimizadas desde el punto de vista de la viabilidad y de la seguridad. «Se trata de reducir la actual distancia recorrida por esta etapa. De en torno a 700km hasta menos de la mitad. O, incluso, retornando el booster a la plataforma de lanzamiento«, explican desde PLD.

Estudio exhaustivo del proyecto

El programa saldrá adelante tras llevar a cabo un completo estudio de la reglamentación de operaciones en tierra y operaciones de lanzamiento en el citado puerto espacial. PLD Space estudiará, además, tres escenarios principales de reentrada:

• Frenado propulsivo en la reentrada: para reducir la distancia horizontal que el cohete recorre desde la plataforma de lanzamiento. Está estimado en unos 700 kilómetros.
• Frenado propulsivo y cambio de trayectoria: para retroceder y tratar de amerizar cerca de las costas del espacio-puerto. O intentar un aterrizaje sobre una plataforma cercana a la base de lanzamiento.
• Ascenso optimizado para la primera etapa: tratando de reducir el vuelo parabólico que desarrollará el cohete una vez separado de la segunda etapa.

Por otro lado, también se estudiarán diferentes tecnologías para cumplir con éxito la reentrada de la primera etapa del Miura 5:

• Propulsión: tecnologías y procesos para controlar el empuje de los motores durante la reentrada.
• Estructuras: fabricación y reusabilidad de un tanque de combustible a tamaño real con sus ciclos de fatiga.
• Aviónica: capacidad de reutilización en el entorno de vuelo del cohete de la aviónica desarrollada para Miura 1.

Reutilización del booster de propulsión

Adicionalmente, se analizarán algunas tecnologías que se pueden emplear en la reutilización del booster de propulsión líquida tras el amerizaje. En este contexto, se tendrán en cuenta las experiencias adquiridas en el proyecto inicial FLPP-LPSR. A través de este se realizó un drop test con el demostrador de la primera etapa de Miura 5. Este proyecto anterior, también contó con el apoyo de la ESA, coordinado a través del Centro para el Desarrollo Tecnológico Industrial (CDTI).

En FLPP-LPSR2 se implementará el descenso atmosférico bajo la dinámica y los datos del paracaídas del proyecto anterior. Esto permitirá llevar a cabo el estudio y diseño de un primer demostrador tecnológico de la primera etapa en configuración reutilizable. No obstante, la compañía ilicitana espera que su primer lanzamiento sea desechable. La razón es la complejidad tecnológica y operacional que hay detrás de las dinámicas de reentrada de un cohete espacial.

“Como ocurre con un meteorito la reentrada atmosférica es un entorno agresivo que daña las estructuras y otros subsistemas como la propulsión”, explica Raúl Torres, CEO y cofundador.

El reto del frenado por paracaídas

“Esperamos con este nuevo contrato poder avanzar en el estudio de la reentrada y el frenado en condiciones hipersónicas y supersónicas de la etapa del cohete. Por otro lado, vamos a implementar algunas tecnologías previamente en Miura 1 para validarlas en un entorno de frenado aerodinámico en condición supersónica. Algo que podría aportar mucha información de cara a su posterior aplicación en el 5«, han expresado.

Según ha especificado Torres, el frenado por paracaídas solo permite reducir la velocidad desde unos 170 metros por segundo hasta unos 10 metros por segundo. Sin embargo, el problema es cómo frenar desde alrededor de 3,5 kilómetros por segundo hasta un entorno donde los paracaídas puedan funcionar. Sin dañar las estructuras o los motores del cohete.

Durante la fase de diseño de este demostrador, se tendrá en cuenta si la propuesta actual de Miura 5 para el vuelo de 2024 podría reentrar exitosamente o no. En caso de que requiera de mejoras adicionales, el proyecto actual las contemplaría. De este modo, si todo va según los planes una segunda fase de este estudio permitiría poder colocar en la plataforma de lanzamiento una versión 2.0 con las tecnologías necesarias para una reentrada y recuperación exitosas.