Línea espacial

Línea espacial

Impresión artística del SpaceLiner 7 durante el ascenso
País	Alemania
Estado	En estudio
Miembros de la tripulación	2 tripulantes 50 pasajeros

SpaceLiner es un concepto de transporte supersónico de pasajeros alado , suborbital e hipersónico , concebido en el Centro Aeroespacial Alemán (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, o DLR) en 2005. ^[1] En su segunda función, el SpaceLiner está pensado como un vehículo de lanzamiento reutilizable (RLV) capaz de poner en órbita cargas pesadas. ^[2]

El SpaceLiner es un proyecto a muy largo plazo y, en la actualidad, no cuenta con financiación suficiente para iniciar el desarrollo del sistema a partir de 2017. Las proyecciones en 2015 eran que, si finalmente se conseguía financiación adecuada, el concepto SpaceLiner podría convertirse en un avión espacial operativo en la década de 2040. ^{[3] [2]}

El concepto SpaceLiner consiste en una configuración de dos etapas, de despegue vertical y aterrizaje horizontal con un gran cohete no tripulado y una etapa tripulada diseñada para 50 pasajeros y 2 miembros de la tripulación. El sistema, totalmente reutilizable, está acelerado por un total de once motores de cohetes líquidos (9 para la etapa de cohetes, 2 para la etapa de pasajeros), que deben funcionar con oxígeno líquido criogénico ( LOX ) e hidrógeno ( LH2 ). Después de apagar los motores, la etapa de pasajeros entrará en una fase de vuelo de planeo a alta velocidad y será capaz de viajar largas distancias intercontinentales en un tiempo muy corto. Se proyectan altitudes de 80 kilómetros y velocidades superiores a Mach 20, dependiendo de la misión y la trayectoria asociada que se vuele. Los tiempos de vuelo del SpaceLiner desde Australia a Europa, la misión de referencia elegida, deberían durar 90 minutos. Distancias más cortas, como por ejemplo de Europa a California, se podrían alcanzar en no más de 60 minutos. ^[4] Las cargas de aceleración para los pasajeros, y solo durante la sección propulsada del vuelo, están diseñadas para permanecer por debajo de 2,5 g, y muy por debajo de las experimentadas por los astronautas del transbordador espacial .

El diseño conceptual también prevé que la cabina de pasajeros funcione como una cápsula de rescate autónoma que puede separarse del vehículo en caso de emergencia, permitiendo así que los pasajeros regresen sanos y salvos a la Tierra. ^[5]

Un aspecto clave del concepto SpaceLiner es su reutilización total y su producción en serie, que se asemejaría mucho a los ritmos de producción de la industria de la aviación. Se espera que la producción en serie proporcione un aumento significativo de la rentabilidad en comparación con los sistemas de transporte espacial convencionales de principios de la década de 2000. ^[6] Un desafío importante radica en mejorar los estándares de seguridad y, especialmente, la robustez y la fiabilidad de los componentes espaciales, como los motores de cohetes, de modo que sean adecuados para el funcionamiento diario de un transportador de pasajeros como el SpaceLiner, al tiempo que cumplen los criterios de reutilización requeridos. ^[4]

A partir de 2013 ^[actualizar], el estudio conceptual se financió con recursos internos del DLR, así como en el contexto de proyectos financiados por el 7PM de la UE , como FAST20XX y CHATT. Además del DLR, participan varios socios del sector aeroespacial europeo. ^[7]

A finales de 2012, las investigaciones y los estudios en curso realizados en el contexto del marco FAST20XX condujeron al refinamiento y la definición de la versión 7 de SpaceLiner. ^[8] Con base en los resultados de estudios anteriores, el desarrollo ha avanzado continuamente con consideraciones, modelos y simulaciones cada vez más detallados y profundos de los diversos subsistemas, y su diseño e integración. Se estudiaron variantes seleccionadas de la configuración de referencia teniendo en cuenta diferentes requisitos y especificaciones, y los resultados asociados influyeron y redirigieron todo el proceso de configuración. ^[9]

SpaceLiner 1 fue la primera versión, concebida en 2005. ^[1]

SpaceLiner 2 se refiere a la primera versión, que incluía la integración de un innovador sistema de enfriamiento activo ^[10] para las áreas de estrés térmico particularmente alto durante el reingreso atmosférico, que son las secciones del borde de ataque de la nariz y el ala.

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El concepto SpaceLiner 4 es una evolución de la versión 2 de 2015 con características aerodinámicas y de dinámica de vuelo mejoradas. Sobre la base de esta configuración, se examinaron experimentalmente y numéricamente varias tecnologías necesarias para el SpaceLiner, investigación que fue financiada por el proyecto de investigación de la UE FAST20XX. ^[11]

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A partir de 2015 ^[actualizar], la última configuración en estudio en el DLR es el SpaceLiner 7. [ ^3] Basándose en los resultados obtenidos de la aplicación de métodos de optimización numérica que consiguieron una mejora de las propiedades aerodinámicas, térmicas y estructural-mecánicas en vuelo hipersónico, se ha modificado la doble ala delta inicial de las versiones anteriores y se ha sustituido por una sola ala delta. Hasta el momento, se han definido e integrado de forma preliminar subsistemas como la cabina de pasajeros, los tanques criogénicos, el sistema de alimentación de propulsante y la protección térmica del vehículo ^{[12] . [3] [13] [14]} También se han realizado estudios sobre los aspectos económicos y logísticos del concepto, con cálculos preliminares de los costes previstos de desarrollo y producción del programa dadas las hipótesis necesarias. ^{[7] [6]}

Se han identificado posibles rutas, que luego han formado la base de los análisis de trayectoria para SpaceLiner. Estas se clasifican y agrupan en términos de sus distancias, representando la Clase 1 la ruta más larga y la Clase 3 la distancia más corta pero aún económicamente interesante y relevante. En línea con esto, se ha estudiado una versión modificada del SpaceLiner 7 capaz de volar distancias de medio-largo recorrido con 100 pasajeros. Con el nombre SL7-100, esta variante conceptual es adecuada para vuelos de distancia de Clase 2 y Clase 3. ^[15] Para adaptarse a las diferentes configuraciones de SpaceLiner, se ha considerado una versión larga y corta de la etapa de refuerzo para cumplir con los requisitos de la misión en función del alcance requerido, ya sea en combinación con la versión de etapa de 50 o 100 pasajeros. Además, se ha investigado sobre posibles variantes de puerto espacial, determinando las posibilidades de tierra firme, plataforma marina e isla artificial, así como la infraestructura necesaria para un posible puerto espacial de SpaceLiner. ^{[3] [6]}

Las especificaciones de la versión de pasajeros del SpaceLiner 7 son: ^[5]

El concepto SpaceLiner pretende utilizar un único tipo de motor cohete de combustible líquido reutilizable, que funciona en modo de ciclo de combustión por etapas de flujo completo . El hecho de tener un diseño de motor común para ambas etapas de SpaceLiner está en consonancia con la homogeneidad del sistema y se prevé que favorezca la optimización de costes tanto en la fase de desarrollo como en la de producción. La relación de expansión de la tobera está adaptada a las diferentes misiones de las etapas de refuerzo y de pasajeros. Además, se utilizarán hidrógeno líquido y oxígeno líquido como propulsores, una combinación que es muy potente y, al mismo tiempo, respetuosa con el medio ambiente. ^{[3] [16]}

• Avión espacial de Airbus Defence and Space
• Crucero Sonic de Boeing
• Estrella sónica de HyperMach
• Nave espacial de SpaceX
• Transporte hipersónico de cero emisiones
• Vuelo espacial de Tierra a Tierra

Wikimedia Commons alberga una categoría multimedia sobre SpaceLiner .

• "The SpaceLiner", Institut für Raumfahrtsysteme, Systemanalyse Raumtransport (SART) , DLR.
• "Nueva hoja de ruta para el avión suborbital SpaceLiner del DLR", Aviation Week , 18 de agosto de 2015.
• "SpaceLiner - Película (2019)", LA PELÍCULA SPACELINER 4K ✈ viaje hipersónico en el año 2050 (video).
• A Australia en 90 minutos a velocidad hipersónica (blog) (vídeo), DE : DLR, 19 de febrero de 2013.
• "SpaceLiner - Animación (2012)", YouTube (vídeo).
• "The SpaceLiner", YouTube (vídeo).