Retrocohete

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Un retrocohete (abreviatura de cohete retrógrado ) es un motor de cohete que proporciona empuje que se opone al movimiento de un vehículo, lo que hace que desacelere. Se han utilizado principalmente en naves espaciales , con un uso más limitado en el aterrizaje de aeronaves en pistas cortas. Desde 2010 están surgiendo nuevos usos para los cohetes de retroempuje en sistemas de lanzamiento reutilizables .

Se instalaron cohetes en la nariz de algunos modelos del DFS 230 , un planeador militar alemán de la Segunda Guerra Mundial . ^[1] Esto permitió que el avión aterrizara en áreas más confinadas de lo que de otra manera sería posible durante un asalto aéreo.

Otro desarrollo de la Segunda Guerra Mundial fue el proyecto británico Hajile , iniciado por la Dirección de Desarrollo de Armas Diversas del Almirantazgo británico . Originalmente una solicitud del Ejército británico como método para lanzar equipos o vehículos pesados ​​desde aeronaves que volaban a gran velocidad y altitud, el proyecto resultó ser un desastre y fue olvidado en gran medida después de la guerra. Aunque algunas de las pruebas resultaron exitosas, Hajile era demasiado impredecible para ser utilizado en la guerra convencional, y cuando la guerra llegó a su fin, sin posibilidad de poner en práctica el proyecto, fue archivado. Experimentos soviéticos posteriores utilizaron esta técnica, frenando grandes cargas lanzadas desde el aire después de un descenso en paracaídas.

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Cuando una nave espacial en órbita se desacelera lo suficiente, su altitud disminuye hasta el punto en que las fuerzas aerodinámicas comienzan a desacelerar rápidamente el movimiento del vehículo y regresa a la Tierra. Sin retrocohetes, las naves espaciales permanecerían en órbita hasta que sus órbitas se desaceleraran naturalmente y volverían a entrar en la atmósfera en una fecha mucho más tardía; en el caso de los vuelos tripulados, mucho después de que se hayan agotado los sistemas de soporte vital. Por lo tanto, es fundamental que las naves espaciales tengan retrocohetes extremadamente confiables.

Debido a la alta fiabilidad que exigen los retrocohetes desorbitados, la nave espacial Mercury utilizó un trío de retrocohetes de combustible sólido con un empuje de 1000  lbf (4,5  kN ) que funcionaban durante 10 segundos cada uno, sujetos al escudo térmico en la parte inferior de la nave espacial. Uno era suficiente para devolver la nave espacial a la Tierra si los otros dos fallaban. ^[2]

Gemini utilizó cuatro cohetes, cada uno de ellos de 11 kN de fuerza, que funcionaban durante 5,5 segundos en secuencia, con una ligera superposición. Estos cohetes estaban montados en la sección retrógrada del módulo adaptador, ubicado justo detrás del escudo térmico de la cápsula. ^{[3] [4]}

Para los vuelos lunares, el módulo de mando y servicio Apolo no requirió retrocohetes para regresar el módulo de mando a la Tierra, ya que la trayectoria de vuelo llevó al módulo a través de la atmósfera , utilizando la resistencia atmosférica para reducir la velocidad. Los vuelos de prueba en órbita terrestre requirieron propulsión retrógrada, que fue proporcionada por el gran motor de propulsión de servicio en el módulo de servicio. El mismo motor se utilizó como retrocohete para reducir la velocidad de la nave espacial para la inserción en la órbita lunar . El módulo lunar Apolo utilizó su motor de etapa de descenso para descender desde la órbita y aterrizar en la Luna.

El sistema de maniobras orbitales del transbordador espacial proporcionó al vehículo un par de potentes cohetes alimentados con combustible líquido para el reingreso y las maniobras orbitales. Uno era suficiente para un reingreso exitoso y, si ambos sistemas fallaban, el sistema de control de reacción podía reducir la velocidad del vehículo lo suficiente para el reingreso.

Para garantizar una separación limpia y evitar el contacto, los cohetes multietapa como el Titan II , Saturn I , Saturn IB y Saturn V pueden tener pequeños retrocohetes en las etapas inferiores, que se encienden al separarse las etapas. Por ejemplo, se utilizaron para separar las etapas S-IC y S-II del resto del vehículo después de sus respectivas paradas durante el lanzamiento del Saturn V a la órbita terrestre. Mientras tanto, la etapa siguiente puede tener cohetes de vacío posígrado , tanto para ayudar a la separación como para garantizar un buen arranque de los motores de combustible líquido.

Los retrocohetes también se utilizan para aterrizar naves espaciales en otros cuerpos astronómicos, como la Luna y Marte , y permiten que una nave espacial entre en órbita alrededor de un cuerpo astronómico, cuando de lo contrario pasaría rápidamente de largo y volvería a salir al espacio. Como se señaló anteriormente (en relación con el Proyecto Apolo ), el cohete principal de una nave espacial puede reorientarse para que sirva como retrocohete. La cápsula Soyuz utiliza pequeños cohetes para la última fase del aterrizaje.

Desde 2010 han surgido nuevos usos para los cohetes de retro-empuje para sistemas de lanzamiento reutilizables . Después de la separación de la segunda etapa , la primera etapa de los cohetes Falcon 9 y Falcon Heavy de SpaceX utiliza de uno a tres de los motores principales para desacelerar para el aterrizaje propulsivo . Luego, la primera etapa se recupera, se reacondiciona y se prepara para el siguiente vuelo. Los propulsores de otros cohetes orbitales se destruyen rutinariamente después de un solo uso por reentrada atmosférica e impacto a alta velocidad en el océano. Empresas como Blue Origin con su New Glenn , Link Space con su New Line 1 y proyectos nacionales como el proyecto RETALT de la Comisión Europea y el Long March 8 de la Administración Nacional del Espacio de China también están buscando la reentrada de retro-empuje para propulsores reutilizables. ^{[5] [6]}

New Shepard es un cohete suborbital reutilizable de una sola etapa en el que el propulsor utiliza su motor principal para volver a aterrizar después de un vuelo. La cápsula ralentiza su descenso con paracaídas y utiliza retrocohetes para reducir la velocidad justo antes de llegar al suelo.

El vehículo de lanzamiento Starship de SpaceX recupera su cohete Super Heavy de manera similar al Falcon 9, encendiendo trece motores, antes de apagar diez de estos motores para el descenso final. ^[7] La ​​segunda etapa, después del reingreso, enciende sus tres motores internos y desciende para amerizar o para atrapar a los pasajeros. ^[7]

La Operación Deporte Creíble , un plan presentado por el gobierno de los EE. UU. en 1979 para rescatar a los rehenes en Irán, resultó en la construcción de dos Lockheed C-130 Hércules modificados , designados YMC-130H, que contaban con retrocohetes para permitirle realizar aterrizajes extremadamente cortos. Como parte del plan, estos aviones aterrizarían en el Estadio Shahid Shiroudi cerca de la Embajada de los EE. UU. en Teherán y usarían los retrocohetes para detenerse. Un avión fue destruido en un accidente durante un vuelo de prueba sin ninguna víctima mortal, y el plan fue descartado más tarde ese año. ^[8]