La evolución de los cohetes de ayer y de hoy, en un impresionante gráfico

Desde mediados del siglo XX, la humanidad ha explorado el espacio más rápido y eficazmente que nunca. Hemos lanzado fuera del planeta todo tipo de artilugios: satélites, telescopios, estaciones espaciales y naves espaciales, todos atados a vehículos de lanzamiento propulsados ​​por cohetes que les ayudaron a penetrar en nuestra atmósfera. Basta decir que Elon Musk está desarrollando ahora un vehículo que podría cambiar las reglas del juego para los viajes espaciales: Starship. Un sistema de transporte totalmente reutilizable capaz de transportar hasta 100 personas al Planeta Rojo.

Para llegar a las herramientas de las que disponemos ahora, hemos realizado un impresionante viaje evolutivo a través de la tecnología. Y para ser conscientes de ello, basta con observar el tamaño de cada uno de los cohetes que han surcado el abismo espacial. Esta infografía del diseñador Tyler Skarbek apila los diferentes cohetes del mundo uno al lado del otro, mostrando qué país los diseñó, en qué años se usaron y lo que lograron.

Gráfico comparativo del tamaño de los cohetes a lo largo de la historia.

Una breve historia de objetivos

En el siglo XVII, los científicos ya comenzaron a estudiar los cohetes. Isaac Newton fue uno de ellos, y trató de explicar cómo funcionaban con sus famosas leyes del movimiento. Entrado el siglo XX, otro de los científicos que realizó experimentos similares fue el estadounidense Robert Goddard, conocido como "el padre de los cohetes modernos". Gracias a Newton y Goddard, los científicos modernos diseñaron y construyeron sistemas sofisticados tales como el transbordador espacial, el Proton y el Soyuz.

Pero para entender bien la historia y evolución de estos impresionantes sistemas, hay que recordar que antes de que se utilizaran para viajes espaciales, los cohetes se produjeron y desarrollaron para su uso como misiles balísticos. El primer cohete que llegó oficialmente al espacio fue el V-2, de producción alemana en 1944, que cruzó la línea Kármán a 100 kilómetros sobre el nivel medio del mar. Pero después de la Segunda Guerra Mundial, la producción del V-2 cayó en manos de Estados Unidos, la Unión Soviética y el Reino Unido.

Durante las siguientes décadas y el desarrollo de la Guerra Fría, lo que comenzó como una carrera armamentística nuclear se convirtió en una carrera espacial. Ambos países intentaron ser los primeros en lograr y dominar los vuelos espaciales, impulsando la producción de cohetes nuevos. En esa contienda, se compitió para demostrar su superioridad tecnológica y militar. Y el espacio era la frontera.

Se utilizó por primera vez un cohete para enviar algo al espacio en la misión Sputnik, que lanzó un satélite soviético el 4 de octubre de 1957. Después de algunos intentos fallidos, EEUU usó un cohete Júpiter-C para llevar su satélite Explorer 1 al espacio el 1 de febrero de 1958.

Pasaron varios años más antes de que cualquiera de los dos países se sintiera lo suficientemente seguro como para usar cohetes y enviar personas al espacio. Ambos países comenzaron con animales. Más tarde, el cosmonauta ruso Yuri Gagarin se convirtió en el primer ser humano en salir al espacio, el 12 de abril de 1961, a bordo de un cohete Vostok-K.

Aproximadamente tres semanas después, Alan Shepard realizó el primer vuelo suborbital estadounidense en un cohete Redstone. Unos años más tarde, en el programa Mercury de la NASA, la agencia cambió a cohetes Atlas para alcanzar la órbita y en 1963, John Glenn se convirtió en el primer estadounidense en orbitar la Tierra. Para alcanzar la luna, la NASA usó el cohete Saturno V, lo suficientemente poderoso como para separarse de la gravedad de la Tierra. El cohete lanzó con éxito seis misiones de aterrizaje lunar entre 1969 y 1972.

El programa de transbordadores espaciales de la NASA utilizó cohetes sólidos por primera vez para impulsar a los humanos al espacio, lo cual es notable porque, a diferencia de los cohetes líquidos, no se pueden apagar. En 1986, la junta tórica de un propulsor de cohetes sólidos falló y provocó una explosión catastrófica, matando a siete astronautas a bordo del transbordador espacial Challenger.

Cuando terminó la carrera espacial, EEUU demostró ser el mayor productor de cohetes. La eventual disolución de la URSS en 1991 transfirió la producción soviética a Rusia o Ucrania. Luego, más tarde, tanto Europa (a través de la Agencia Espacial Europea) como Japón también aumentaron su producción propia. Y más recientemente, nuevos países se han unido a la carrera, incluidos China, Irán e India.

Esta visualización de Meta Ball Studios muestra la perspectiva en tamaño de los diferentes cohetes fabricados a lo largo de la historia:

Los cohetes del futuro

Desde entonces, los cohetes se han utilizado para enviar naves espaciales más lejos en nuestro sistema solar: más allá de la luna, Venus y Marte, que luego se expandieron a la exploración de docenas de lunas y planetas. Los astrónomos ahora gozan de imágenes de todos los planetas, lunas, cometas, asteroides y objetos más pequeños. Y, gracias a cohetes potentes y avanzados, la nave espacial Voyager 1 pudo abandonar nuestro sistema solar y llegar al espacio interestelar.

Varias empresas en muchos países ahora fabrican cohetes sin tripulación y envían rutinariamente cargas útiles militares y civiles al espacio.

Mientras, los científicos e ingenieros trabajan continuamente para desarrollar cohetes aún más sofisticados. Stratolaunch, la compañía de diseño aeroespacial respaldada por Paul Allen y Burt Rutan, tiene como objetivo lanzar satélites utilizando aviones civiles. SpaceX y Blue Origin también han desarrollado cohetes reutilizables de primera etapa. SpaceX, por ejemplo, ahora tiene cohetes Falcon 9 reutilizables que rutinariamente hacen viajes de carga a la Estación Espacial Internacional.

Lo último: Starship. Un sistema reutilizable de transporte capaz de llegar a Marte tirando de agua y dióxido de carbono. Han hablado de ello nuestros compañeros de Xataka. Para viajes de larga distancia al Planeta Rojo, que podrían demorar hasta nueve meses, Musk está buscando instalar alrededor de 40 cabinas en el área de carga útil cerca de la parte delantera del escenario superior. Podrían caber alrededor de 100 personas por vuelo

Alcance de cohetes explicado y aspiraciones espaciales continuas

Diseñar un cohete que pueda llegar muy lejos en el espacio mientras transporta una carga útil pesada, los objetos o entidades que transporta un vehículo, es extremadamente difícil y preciso. No se llama ciencia espacial por nada.

Cuando se diseñan cohetes, se crean con un rango específico en mente que tiene en cuenta el combustible necesario para viajar y la velocidad alcanzable. Alternativamente, tienen diferentes clasificaciones de carga útil dependiendo de lo que sea alcanzable y confiable según el rango objetivo.

• Suborbital: Llega al espacio exterior, pero su trayectoria se cruza con la atmósfera y vuelve a bajar. No podrá completar una revolución orbital ni alcanzar la velocidad de escape.

• LEO (órbita terrestre baja): Alcanza una altitud de hasta ~ 2,000 km (1242.74 millas) y orbita la Tierra en un período orbital de 128 minutos o menos (o 11.25 órbitas por día)

• SSO (órbita síncrona al Sol): Alcanza alrededor de 600-800 km sobre la Tierra en altitud, pero orbita a una inclinación de ~ 98 °, o casi de polo a polo, para mantener un tiempo solar constante.

• GTO (órbita de transferencia geosíncrona): Se lanza a una órbita altamente elíptica que se acerca tanto en altitud como LEO y tan lejos como 35,786 km (22,236 millas) sobre el nivel del mar.

• TLI (inyección translunar): Se lanza en una trayectoria (o acelera desde la órbita terrestre) para llegar a la Luna, a una distancia promedio de 384,400 km (238,900 millas) de la Tierra.

La bahía de carga también albergaría áreas comunes, espacio de almacenamiento, una cocina y un refugio donde la gente podría reunirse para protegerse de las tormentas solares, donde el Sol arroja partículas dañinas al espacio. Todo lo que conocíamos antes parecerá un sueño lejano. Pero necesario.

Gráfico: Visual Capitalist