China planea construir un cañón de riel gigante para lanzar aviones hipersónicos al espacio
El cañón de riel se inventó para acelerar proyectiles utilizando la potencia de un amperio. Suele entenderse como un arma del futuro, pero esta tecnología no sólo puede utilizarse para disparar. Científicos e ingenieros chinos van a combinar los logros de los últimos años en aceleración electromagnética y vuelo hipersónico para lanzar aviones pesados al espacio. Podrán acelerar a Mach 1,6 y alcanzar una altitud de 100 km o más.
En 2016, China comenzó a trabajar en el proyecto Tengyun, una nave espacial reutilizable formada por dos aeronaves, la mayor de las cuales sirve de portadora. Un vehículo de más de 50 toneladas y más de 30 metros de largo necesitaría demasiado combustible para despegar por sí solo. Y para garantizar la seguridad durante el despegue lento, habría que hacer concesiones que reducirían la eficacia del vuelo a altas velocidades, escribe SCMP.
Los avances en la tecnología de aceleradores electromagnéticos de masas han permitido superar estas dificultades y han llevado a los expertos de la Corporación de Ciencia e Industria Aeroespacial de China (CASIC) a probar una idea audaz: construir un enorme cañón de riel para lanzar naves espaciales.
Para ello se utilizó una vía de tren muggle de alta velocidad situada en el condado de Datong, provincia de Shanxi. Este túnel de 2 km de longitud puede acelerar objetos pesados hasta 1000 km/h. En los próximos años está previsto ampliar la pista para permitir velocidades de hasta 5.000 km/h. Aquí, los ingenieros planean realizar pruebas y recopilar datos que serán útiles tanto para los trenes de vacío como para los carros ferroviarios.
Los cálculos han demostrado que los flujos de aire entre la aeronave, el trineo electromagnético en el que se encuentra y la pista se vuelven extremadamente complejos e intensos durante la ganancia de velocidad. Una de las primeras tareas a las que se enfrentaron los investigadores fue garantizar la separación segura del vehículo del trineo. Las pruebas en túnel aerodinámico y las simulaciones por ordenador han demostrado que, cuando el vehículo rompe la barrera del sonido, se generan numerosas ondas de choque.
Cuando el trineo acelera hasta su velocidad máxima y se detiene bruscamente, disparando un proyectil, el caótico flujo de aire empuja inicialmente el vehículo hacia delante, pero luego, en 4 segundos, provoca un empuje hacia atrás. Si hubiera pasajeros dentro, sentirían una ingravidez de corta duración. Sin embargo, a medida que te alejas de la pista, la intensidad de los vórtices de aire disminuye, y el vehículo puede entrar en la fase de ascenso rápido.
También quedó claro que algunas partes de la máquina debían reforzarse para resistir las ondas de choque. Y se necesitan más pruebas. Pero, en general, la tecnología es segura y fiable, según los autores de un artículo publicado en la revista científica Acta Aeronautica.
No está claro el calendario de aplicación práctica de esta idea. Obviamente, esto llevará de 10 a 20 años, porque, además de alcanzar la velocidad requerida, los desarrolladores tendrán que resolver muchos otros problemas, como la resistencia de la estructura de las naves espaciales, sus instrumentos y motores para funcionar en el espacio.
Los ingenieros de la startup californiana SpinLaunch consideran que el combustible para cohetes es una reliquia del pasado y proponen introducir un nuevo método para poner satélites en órbita: una centrifugadora gigante capaz de hacer girar un cohete hasta 8.000 km/h y lanzarlo después al cielo como una piedra de una honda. Airbus y Alphabet ya han creído en esta idea, y ahora la NASA ha firmado un acuerdo para probar la tecnología.
