Starship ha sido un acierto de ingeniería
La decisión de cambiar la fibra de carbono y el aluminio por acero inoxidable en la construcción de la Starship ha resultado ser crucial para SpaceX. La Starship es el primer cohete de acero inoxidable que llega al espacio desde el programa Atlas de los años 50. SpaceX no siempre tuvo planeado usar este material: fue una apuesta arriesgada de Elon Musk que ha demostrado ser increíblemente acertada.
La Starship 29 sobrevivió a la reentrada atmosférica del vuelo 4, a pesar de la fricción con el aire a 20,000 kilómetros por hora. Perdió numerosas losetas térmicas y gran parte de un alerón cuando el plasma comenzó a filtrarse por las juntas del cohete. Sin embargo, reencendió sus motores, se puso en vertical y simuló un aterrizaje en el océano Índico, con la ayuda del alerón medio fundido. La reentrada no logró desintegrar el cohete reutilizable a pesar de la pérdida de parte del escudo térmico de cerámica. El acero resistió.
Más o menos por la misma época en la que el cohete cambió de nombre a Starship, Elon Musk anunció que había decidido abandonar el fuselaje de fibra de carbono del Big Fucking Rocket (BFR) por uno nuevo de acero inoxidable, concretamente de la aleación 301. Los primeros modelos de la nave tenían un aspecto rudimentario debido a las arrugas del material ensamblado a martillazos, pero Musk defendía que el acero era la mejor elección para un cohete 100% reutilizable.
En una entrevista de 2019 con Popular Mechanics, Musk enumeró las razones del cambio:
- El acero soporta temperaturas de hasta 810 ºC, frente a los 149 ºC de la fibra de carbono y el aluminio, que habrían sido frágiles en la reentrada.
- El acero se vuelve más fuerte a temperaturas criogénicas, como las del metano líquido que usa Starship como combustible.
- El acero resiste mejor las microfracturas, algo crucial para un cohete diseñado para aterrizar y volar muchas veces.
- Y sobre todo, el acero cuesta $3/kg frente a los $200/kg de la fibra de carbono.
El diseño de Starship ha seguido evolucionando desde 2019. Originalmente, estaba previsto que en lugar de un escudo térmico, reentrara sobre su propio cuerpo de acero, refrigerado activamente con metano. Sin embargo, esta idea fue descartada porque hacía que el cohete fuera más pesado. Finalmente, SpaceX añadió miles de losetas hexagonales de cerámica sobre el cuerpo de Starship como escudo térmico. Son ligeras, resistentes a las grietas y capaces de soportar el frenado atmosférico, aunque transmitan calor al acero subyacente.
Otro cambio importante es que dejaron de usar el acero tipo 301 en favor de una aleación propia patentada por SpaceX. El acero inoxidable comercial presentaba problemas de "tenacidad interlaminar", es decir, no soportaba bien la propagación de grietas entre sus capas a temperaturas criogénicas, como las del despegue, cuando el cohete está lleno de metano y oxígeno líquido. No está claro cuánto invierte SpaceX en este material, pero ya han producido varias decenas de prototipos. Elon Musk es muy optimista en sus proyecciones sobre el coste del programa. SpaceX aspira a fabricar miles de Starship para colonizar Marte, financiando el desarrollo del cohete con lanzamientos de Starlink y otros satélites, además de los contratos de la NASA para misiones lunares.
Gracias a su diseño 100% reutilizable, Musk calcula que el precio por kilogramo de carga de Starship estará muy por debajo de los 100 dólares, 20 veces menos de lo que cuesta lanzar un kilogramo en un Falcon 9.
