Firefly Aerospace se prepara para lanzar a órbita por primera vez

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La carrera para lanzadores pequeños nunca ha sido más intensa. RocketLab, compañía Neozelandesa, ya ha llegado 20 veces a órbita. Astra parece cada vez más cerca de llegar. Y hay muchos otros competidores, como Relativity Space, ABL y Virgin Orbit. Dentro de todo este auge de empresas pequeñas, existe una pequeña compañía Tejana que en un par de días intentará romper los límites de la gravedad por primera vez y llegar a órbita. Ellos son Firefly Aerospace.

La compañía, basada en Austin, Texas, es uno de los más grandes competidores de la nueva ola NewSpace, que busca comercializar el acceso a órbita de una manera nunca antes vista. Fundada como Firefly Space Systems en 2014 por Tom Markusic, la compañía quedó en bancarrota en 2016 y todo apuntaba a su desaparición. Pero en 2017, reapareció como Firefly Aerospace, reestructurando todo lo que fue de la compañía hasta ese momento.

Dentro de estos cambios, fue el más notable el diseño de su lanzador, que pasó de utilizar un motor tipo Aerospike a usar unos más convencionales que funcionan con las clásicas turbobombas. A continuación hablaremos un poco de los servicios que planea ofrecer la empresa.

Firefly Alpha

Alpha es el primer servicio que la empresa ofrecerá. Un cohete con una capacidad de 1000kg a Órbita Baja Terrestre (OTB), está posicionado para competir con los futuros cohetes de Relativity Space y ABL, además de el servicio de rideshare de SpaceX con su Falcon 9. Las dimensiones de este cohete son un diámetro de 1.8m para las etapas y de 2m para la cofia, y una altura total de 29m.

El cohete lanzará desde 2 localizaciones, la plataforma SLC-2W en Vandenberg Space Force Base, California para los lanzamientos polares y SLC-20 en Cabo Cañaveral, para lanzamientos de menor inclinación. Cabe notar que SLC-2W fue la antigua plataforma del histórico cohete Delta II, y pronto cobrará nueva vida con este interesante cohete.

Su diseño es de dos etapas, la primera ofreciendo 4 motores Reaver-1 que corren con Keroseno y oxígeno líquido, estándar para la industria y cohetes optimizados para OTB. Estos motores tienen un empuje de al rededor de 190 kN cada uno en el vacío y un impulso específico de 295.6 segundos. La segunda etapa lleva consigo un sólo motor Lightning-1, optimizado para el vacío. Este tiene un impulso específico de 322 segundos y un empuje de 70 kN. Ambos motores usan el ciclo Tap-off para operar las turbobombas, en el cual un pequeño porcentaje de los gases del motor es revertido devuelta para hacer correr la turbina. Este ciclo sólo se había ocupado sólo una otra vez en un vehículo, con el motor BE-3 de el New Shepard de Blue Origin.

Las peculiaridades del lanzador no terminan aquí. Es fácil notar el curioso color negro que lleva este cohete, y no se debe a pintura. Al igual que el Electron de RocketLab, este cohete es manufacturado no con el típico aluminio u acero, sino que con fibra de carbono. Este cohete ya ha ganado varios contratos con la NASA y otras empresas de satélites, y promete posicionarse directo en uno de los sectores más competidos del mercado. Y no termina aquí.

Firefly Beta

El siguiente paso para Firefly luego de terminar el desarollo y tener a Alpha operativo, es lógicamente, un cohete más grande. Y este presenta el nombre de Firefly Beta. Originalmente, su diseño era una versión de Alpha con 2 primeras etapas a los lados como propulsores, a lo Falcon Heavy o Delta IV Heavy. Pero el diseño de este cohete ha sido muy fluido y la empresa no se ha limitado en cuanto a sus posibilidades.

Presentaría una capacidad de 8000kg a OTB, un diámetro de 3.7 metros y una altura de 46.7m.

Actualmente es un diseño de dos etapas, ambas usando keroseno y oxígeno líquido. La primera usará 5 motores, esta vez más grandes, llamados Reaver-2. Estos darán al rededor de 800 kN de empuje cada uno, y un impulso específico de 320 segundos. Esto sugiere que el ciclo de combustión podría ser cerrado, ya que eficiencia así con un motor de ciclo abierto es prácticamente imposible. La segunda etapa usaría un sólo motor Reaver-1 optimizado para el vacío, con 325 segundos de impulso específico.

Se ha visto que el diseño de Beta es increíblemente fluido, e incluso se han visto planes para quizás convertirlo en una etapa reutilizable, así que está bastante claro que todo todavía está en flujo.

Blue Ghost

Posiblemente una de las propuestas más interesantes de la empresa es lo que ellos llaman Blue Ghost. Esto es un pequeño vehículo lunar capaz de llevar 50kg de carga a la superficie de nuestro satélite natural, y ya ha ganado un contrato de una valoración de $93.3 millones de dólares para los Commercial Lunar Payload Services del programa Artemisa de la NASA.

Space Utility Vehicle (SUV)

Uno de los espacios en los que no se ha explorado mucho todavía, a excepción de el Photon de RocketLab y AVUM de la ESA, es los tugs orbitales. Estos pueden desplegar múltiples satélites en distintas órbitas específicas, servir como relevo de comunicaciones y proporcionar electricidad a aquellos satélites, para misiones de larga duración.

Para esto, Firefly ha diseñado lo que denominan Space Utility Vehicle, o Vehículo de Utilidad Espacial. Es un pequeño tug de múltiples utilidades, que usando propulsión eléctrica puede completar muchos estilos de misiones, desde llevar más de 500kg a la luna, deorbitar satélites viejos y incluso aumentar la duración de misiones con órbitas bajas que usualmente sucumben a la resistencia atmosférica en poco tiempo. También podría desplegar constelaciones enteras de satélites en un sólo lanzamiento. Sin duda presenta muchas posibilidades para el mercado y posiblemente una de las mejores propuestas de la empresa.

Firefly Gamma

Quizá el concepto más extraño y riesgoso de la empresa, lo titulan Gamma. Este es un avión espacial reutilizable de 2 etapas que utilizaría la etapa superior para poner satélites en órbita y luego aterrizar horizontalmente. Los detalles son escasos, pero actualmente planea tener 2 motores de tipo aerospike (volviendo a los orígenes de la empresa) y un sólo motor optimizado para el vacío. Los primeros vuelos de prueba se esperarían en 2024 o 2025.

Propulsión

Finalmente, Firefly ha dicho recientemente que se intenta posicionar dentro de uno de los mercados más difíciles de acceder, el de propulsión. Actualmente siendo conformado casi completamente por Aerojet Rocketdyne, la pequeña compañía busca cambiar eso. Vendiendo motores de cohetes y otros componentes, y ya han consolidado su primera venta. 50 motores de su cohete Alpha serían vendidos a un cliente sin nombre, lo que demuestra promesa en el futuro de Firefly dentro de el mercado de propulsión.