La rumana ATD desarrolla un motor cohete reencendible de 10 kN: pruebas de empuje variable en el foco del programa de la ESA para futuros lanzadores
La empresa rumana ATD Aerospace RS SRL desarrolla un motor cohete de 10 kilonewtons (10 kN) que puede reencenderse y cuyo empuje puede ajustarse en vuelo. Se trata de una tecnología cada vez más importante a medida que Europa, y también el mercado global, se orientan hacia la reutilización de etapas de cohete, misiones de maniobra más complejas en el espacio y vehículos que deben funcionar de forma fiable tras un almacenamiento prolongado del propelente.
El desarrollo se apoya en el anterior motor de 1 kN de ATD, creado con el apoyo de la Agencia Espacial Europea (ESA), y antes de eso la empresa desarrolló varios motores más pequeños en el rango de 0,5 a 1 kN. Ese “pequeño” empuje en sistemas espaciales a menudo es clave: se utiliza para el control de actitud, maniobras precisas, correcciones de órbita o fases finas de aterrizaje, donde la estabilidad y la repetibilidad importan más que la potencia bruta.
En el centro del nuevo proyecto está una escala mayor: un motor que, en la práctica, podría llenar el nicho entre la propulsión de corrección y la propulsión de etapas principales, especialmente en escenarios donde se requieren múltiples encendidos, una “dosificación” precisa de la fuerza y un apagado y reencendido fiables en intervalos cortos.
Prueba de 2025: refrigeración por agua y ciclos de empuje
Según la información disponible sobre el proyecto, en 2025 se llevó a cabo en Rumanía el encendido de un prototipo en una variante refrigerada por agua. Durante las pruebas, el motor funcionó en un régimen de empuje variable: del 100% del empuje nominal pasó al 60% y volvió al 100%, con lo que se verificó la estabilidad en regímenes transitorios. Precisamente esas “transiciones” son una de las partes más sensibles del trabajo porque exigen un control preciso del flujo de combustible y oxidante, control de presión y un mantenimiento fiable de la combustión sin inestabilidades que puedan llevar al apagado o a cargas térmicas pico.
En los encendidos de prueba se utilizó una serie de sensores para caracterizar el motor en detalle: desde mediciones de presión y temperatura, pasando por caudal y vibraciones, hasta parámetros que siguen el comportamiento de la llama y la carga térmica de las partes críticas. Ese conjunto de datos suele ser decisivo para el siguiente paso: pasar de la demostración a una configuración lista para encendidos más largos y criterios de fiabilidad más estrictos.
Aunque los vídeos de encendidos de prueba a menudo se perciben públicamente como “fuegos artificiales”, el sentido ingenieril de estas campañas es frío y muy concreto: los datos recopilados sirven para verificar modelos de cálculo, cerrar incógnitas de diseño y definir límites de funcionamiento seguro antes de que el motor entre en una fase de desarrollo más exigente.
Por qué 10 kN es un umbral importante
Un empuje de 10 kN se sitúa en una zona en la que el motor ya puede considerarse una “herramienta” operativa para operaciones que hasta hace poco estaban reservadas a sistemas más grandes o a conceptos de propulsión especiales. Si se pone el motor “boca abajo”, un empuje de ese tamaño en la Tierra puede sostener aproximadamente una masa de alrededor de 1000 kilogramos, comparable al peso de un hipopótamo típico. En la aplicación prevista, un motor así puede servir para frenar el descenso de una etapa de cohete y lograr un aterrizaje controlado y suave, especialmente en la fase final donde es importante una regulación fina de la velocidad y la altura.
Para la reutilización, el empuje variable no es un “lujo” sino una necesidad práctica. Una etapa que regresa a través de la atmósfera pasa por fases en las que necesita un impulso corto y fuerte, luego un “mantenimiento” más largo de menor empuje y después un aumento de nuevo. En el espacio, por otro lado, el mismo principio permite maniobras extremadamente precisas cerca del objetivo, por ejemplo al aproximarse a un módulo de servicio, un satélite o una plataforma en la que se debe aterrizar sin tirones bruscos.
En la práctica, la capacidad de “reducir” el empuje de forma controlada (throttling) y de reencender tras el apagado es lo que distingue a un demostrador de un motor que puede integrarse en un escenario de aterrizaje o en operaciones que exigen múltiples correcciones de trayectoria.
Propelentes hipergólicos: arranque fiable, pero logística exigente
El motor utiliza propelentes hipergólicos: combinaciones de combustible y oxidante que se encienden espontáneamente al entrar en contacto, sin un sistema de ignición externo. La NASA, en sus materiales sobre líquidos propelentes, describe los propelentes hipergólicos como “autoencendibles” al contacto de los componentes, lo que los hace especialmente adecuados para sistemas que requieren un arranque fiable “a demanda”. Al mismo tiempo, muchos sistemas hipergólicos pertenecen a la propulsión llamada “almacenable” (storable): los líquidos pueden mantenerse en tanques en condiciones ambientales durante mucho tiempo, lo que es importante para vehículos que deben estar listos para encenderse tras meses o años en el espacio o en la preparación de la misión.
Pero los sistemas hipergólicos también tienen un coste. Las combinaciones tradicionales, como los derivados de la hidrazina y el tetróxido de dinitrógeno, son conocidas por su alta toxicidad y por protocolos de seguridad complejos en el manejo, almacenamiento y carga. Por eso, en programas europeos se investigan cada vez más alternativas de menor toxicidad, pero la tecnología hipergólica sigue siendo un estándar en parte de las operaciones espaciales precisamente por su fiabilidad, la simplicidad del reencendido y un comportamiento probado en un amplio rango de condiciones.
Para motores que apuntan a múltiples encendidos, el enfoque hipergólico reduce la complejidad del sistema de ignición, pero aumenta los requisitos de seguridad en tierra. Es un compromiso que se evalúa según el propósito: lo que es aceptable para una propulsión que opera en la fase tardía de una misión o en una etapa superior no es necesariamente lo mismo que para una propulsión que se carga y descarga con frecuencia o que se planea usar en un ciclo operativo más intensivo.
Tres diseños hasta un sistema de refrigeración autónomo
El plan de desarrollo prevé tres variantes del motor. La primera es una demostración sin refrigeración, que sirve como verificación básica del concepto y la geometría, pero también como banco de pruebas para el desarrollo de válvulas, inyectores y control de empuje. La segunda es una versión refrigerada por agua —como la utilizada en la prueba— que permite encendidos más largos y una verificación más segura del comportamiento durante cambios de empuje, sin sobrecalentar demasiado rápido la cámara y la tobera.
El tercer paso es un motor autónomo, “cerrado”, que incorporará su propia refrigeración, es decir, pasará a la refrigeración regenerativa en la que el calor se extrae mediante el flujo del líquido propelente a través de canales en las paredes de la cámara. La refrigeración regenerativa, en la práctica, es una de las partes más exigentes del diseño de motores de propelente líquido: requiere una fabricación precisa de los canales, una cuidadosa selección de materiales, control de tensiones térmicas y una hidráulica estable en todos los regímenes de funcionamiento.
¿Por qué ese paso es decisivo? Porque la refrigeración regenerativa abre la puerta a un “aliento” más largo del motor: encendidos más largos, más ciclos, una imagen térmica más estable y un menor riesgo de sobrecalentamientos locales. En aplicaciones prácticas, especialmente en un motor que debería operar en la fase de aterrizaje, la carga térmica no puede reducirse a un breve “destello”: el sistema debe soportar funcionamiento continuo y múltiples cambios de empuje sin perder fiabilidad.
Al mismo tiempo, el paso a un sistema de refrigeración autónomo significa un paso más cerca de la integración real: el motor ya no es un conjunto “de laboratorio” que depende de infraestructura externa, sino que se convierte en un subsistema que puede integrarse en un sistema más amplio de una etapa de cohete, un módulo o un demostrador.
Contexto más amplio: la preparación de la ESA para una nueva era de lanzamientos
El proyecto encaja en el Future Launchers Preparatory Programme (FLPP) de la ESA, un programa que, según las descripciones de la ESA, ayuda a la industria europea a desarrollar las tecnologías, sistemas y asociaciones necesarias para un ecosistema de transporte espacial modular, reutilizable y comercialmente sostenible. El FLPP aborda precisamente la fase del desarrollo que es más arriesgada para la industria: tecnologías que aún no son lo bastante maduras como para integrarse sin gran riesgo en cohetes operativos, pero que pueden aportar un gran salto en rendimiento, costes o flexibilidad de misión.
En ese sentido, los motores con capacidad de múltiples encendidos y empuje variable tienen un doble valor. Primero, permiten nuevos perfiles de retorno y aterrizaje, donde durante el retorno deben ejecutarse varias fases de funcionamiento del motor: desde la desaceleración hasta el “suave” contacto final. Segundo, una tecnología similar abre la puerta a maniobras en el espacio: desde “remolcadores” que trasladan carga entre órbitas, pasando por el servicio de satélites, hasta misiones de eliminación de basura espacial, donde un funcionamiento fino y fiable de la propulsión suele ser más importante que el empuje máximo.
Para la industria europea también es una cuestión de competitividad. En el segmento de la reutilización y el ciclo rápido de lanzamientos, el ritmo de la innovación a menudo lo dictan quienes convierten más rápido las ideas en demostradores verificados. El FLPP está concebido precisamente como un mecanismo que reduce el riesgo tecnológico y acelera la transición del concepto a resultados probados y documentados.
Qué significa TRL 5 y por qué el proyecto suele romperse ahí
La ESA, en sus directrices técnicas, utiliza la escala de Technology Readiness Levels (TRL) de 1 a 9 para evaluar la madurez de la tecnología. En esa escala, TRL 5 suele обозначar la validación de un componente o demostrador en un entorno relevante: un paso en el que se pasa de la demostración de laboratorio a pruebas más cercanas a las condiciones reales de operación. Es el nivel en el que a menudo se descubren debilidades “ocultas”: márgenes térmicos, tolerancias de fabricación, comportamiento en transitorios, sensibilidad a vibraciones y límites de controlabilidad durante cambios rápidos de empuje.
Según la información disponible sobre el proyecto, la ESA financia el desarrollo hasta una prueba exitosa del motor final con refrigeración regenerativa, junto con una demostración menor de encendido que debería llevar la tecnología al nivel TRL 5. Ese objetivo significa que se espera más que un encendido único: se requiere repetibilidad, control, comprensión de los límites de funcionamiento y resultados documentados que permitan la siguiente fase: integración en un sistema más amplio o el paso al desarrollo de un demostrador mayor.
En la técnica de cohetes, TRL 5 suele ser el umbral en el que se decide si el proyecto se convertirá en la base de una nueva plataforma o se quedará como una “prueba de concepto”. El éxito en ese nivel no significa que el motor esté listo para volar, pero sí significa que el riesgo se reduce de forma significativa y que puede planificarse el camino hacia TRL 6 y más allá, donde llegan demostraciones en condiciones aún más realistas.
La ниша rumana en la cadena de suministro europea
ATD Aerospace RS SRL opera como una pequeña y mediana empresa especializada en el desarrollo de propulsión y autopilotos, incluyendo hardware y software, y, según descripciones en el catálogo rumano de capacidades espaciales, ha participado en el desarrollo de motores cohete de combustible sólido, motores líquidos y paquetes de guiado especializados para aeronaves no tripuladas de gran altitud y sistemas relacionados. En la industria europea de lanzadores, dominada por grandes integradores, este tipo de empresas a menudo es la fuente de soluciones especializadas: desde válvulas e inyectores hasta algoritmos de control y diagnóstico.
Para países como Rumanía, esto también es una oportunidad estratégica. La participación en programas de la ESA puede significar visibilidad, transferencia de conocimiento y entrada en proyectos que más tarde se trasladan al mercado, ya sea mediante colaboraciones o mediante contratos de exportación para subsistemas concretos. En la práctica, muchas tecnologías espaciales no crecen “de golpe”, sino a través de una serie de pruebas más pequeñas: desde un motor de 1 kN, pasando por el salto a 10 kN, hasta la integración en un demostrador de retorno o en el módulo de propulsión de alguna nave futura.
Para la cadena de suministro europea, esto también significa diversificación. Cuantos más proveedores y equipos de desarrollo capaces haya, mayor será la resiliencia de la industria ante retrasos, y las posibilidades de desarrollo paralelo —desde propelentes “más verdes” hasta nuevas tecnologías de refrigeración— se vuelven más reales.
Qué sigue: del encendido del prototipo a la aplicación operativa
En el desarrollo de motores de propelente líquido, la distancia entre una prueba “hot-fire” exitosa y la aplicación real suele ser la parte más larga y cara del camino. Es necesario repetir ciclos, alargar la duración de los encendidos, ampliar el rango de operación, demostrar la fiabilidad del reencendido y mostrar que el motor puede soportar variaciones de fabricación y condiciones reales de integración. Para un motor destinado a aterrizajes, esto también incluye pruebas de dinámica de control: cuán rápido y estable puede responder el sistema a una orden de cambio de empuje, cómo se comporta en un entorno vibratorio y cómo se “asienta” térmicamente entre ciclos.
Si la transición planificada a la refrigeración regenerativa tiene éxito y si los resultados confirman que el motor mantiene la estabilidad en un amplio rango de empuje y en múltiples ciclos de encendido, tal sistema podría convertirse en una de las piezas “pequeñas pero clave” del rompecabezas europeo: una tecnología que no se ve en lanzamientos espectaculares, pero que decide si una etapa regresa de forma segura y si una misión tiene suficiente margen de maniobra para un control preciso de la trayectoria y un final de vuelo suave.
Fuentes:- Agencia Espacial Europea (ESA) – descripción oficial del programa FLPP y de los objetivos de desarrollo de tecnologías para el futuro transporte espacial europeo (enlace)
- Agencia Espacial Europea (ESA) – visión general de las actividades “Future space transportation” y de los programas de desarrollo de nuevas soluciones de propulsión y sistemas (enlace)
- Agencia Espacial Europea (ESA) – explicación de la escala Technology Readiness Levels (TRL) y de los criterios de evaluación de la madurez tecnológica (enlace)
- NASA Kennedy Space Center – visión general de los propelentes hipergólicos y de sus propiedades básicas (enlace)
- Romanian Space Catalogue (Spring 2025) – descripción de ATD Aerospace RS SRL y sus áreas de actividad en propulsión y guiado (enlace)
- Kompass Rumanía – datos básicos de ATD Aerospace RS SRL (sede y actividad de investigación y desarrollo) (enlace)
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