Vehículo espacial

Un vehículo espacial es la combinación de una nave espacial y su vehículo de lanzamiento que la transporta al espacio. Los primeros vehículos espaciales eran sistemas de lanzamiento desechables , que utilizaban un cohete de una o varias etapas para transportar una nave espacial relativamente pequeña en proporción al tamaño y la masa totales del vehículo. ^{[ 1 ]} Una excepción temprana a esto, el transbordador espacial , consistía en un vehículo orbital reutilizable que transportaba tripulación y carga útil, apoyado por un tanque de propulsor externo desechable y dos cohetes propulsores reutilizables de combustible sólido .

Actualmente, la industria privada está desarrollando sistemas de lanzamiento reutilizables .

Las primeras naves espaciales o vehículos espaciales a veces se conocían como " naves espaciales ", ^{[ 2 ] [ 3 ]} un término que proviene de la ciencia ficción para designar un vehículo hipotético que viaja más allá de la órbita terrestre baja y es 100% reutilizable, necesitando solo ser reabastecido como un avión.

En la novela de Julio Verne de 1865 , De la Tierra a la Luna , se realizan intentos exitosos para lanzar a tres personas en un proyectil con el objetivo de un alunizaje. En 1880, The Pall Mall Gazette describió la Columbiad de Verne como una "nave espacial", el primer uso registrado de este término. ^{[ 4 ]}

El concepto de "nave espacial" (o "cohete") se desarrolló aún más en la ciencia ficción del siglo XX , como en Flash Gordon , como un vehículo autónomo, presumiblemente propulsado por cohetes, capaz de alcanzar un destino extraterrestre manteniendo su estructura intacta y requiriendo únicamente reabastecimiento de combustible, como un avión. La tecnología de cohetes del mundo real no lo hizo posible; mientras que el avión requiere una cantidad de combustible que ocupa una fracción relativamente pequeña del tamaño y la masa totales, el cohete requiere un oxidante para operar en el vacío del espacio. ^{[ 5 ]} Tampoco puede usar el aire atmosférico como propulsor ; esta función la cumplen el combustible y el oxidante, que ocupan un gran volumen y una gran masa. Además, la gran cantidad de energía necesaria para alcanzar al menos la velocidad orbital baja de la Tierra requiere una proporción extremadamente alta de propulsor con respecto a la masa seca del vehículo. Asimismo, las tecnologías estructurales de mediados del siglo XX hicieron imposible construir un único conjunto de tanques de propulsor capaces de contener la masa suficiente para alcanzar la velocidad requerida. Así pues, los vehículos de lanzamiento multietapa desechables fueron la opción de diseño necesaria cuando comenzaron los vuelos espaciales a finales de la década de 1950. Sin embargo, a partir de la década de 1990, se inició el desarrollo de vehículos espaciales unitarios de una sola etapa a órbita (SSTO) con proyectos como el X-33 , el Roton , el McDonnell Douglas DC-X y el Skylon . Para 2020, la mayoría de los proyectos de desarrollo de SSTO habían fracasado, con la excepción del Skylon, que continúa en desarrollo.

La mayoría de las naves espaciales que se utilizan actualmente son desechables, diseñadas para transportar una única carga útil al espacio, pero no para su recuperación y reutilización. Suelen constar de varias etapas que se separan secuencialmente a medida que la nave gana velocidad y altitud y se agota el combustible .

Los sistemas de lanzamiento reutilizables son capaces de lanzar múltiples cargas útiles y pueden recuperarse después de cada uso. Los únicos vehículos espaciales totalmente reutilizables en uso actualmente son New Shepard y SpaceShipTwo . Ambos realizan vuelos espaciales suborbitales . SpaceX está desarrollando su Starship para que sea un vehículo espacial orbital totalmente reutilizable.

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