Propulsantes Espaciales: Clasificación, Ventajas y Desventajas de Combustibles para Cohetes

🔥 1. Propulsantes Líquidos Bipropelentes No Hipergólicos

RP-1 / LOX

• Tipo: Bipropelente (no hipergólico)

• Estado: Líquido (RP-1) + Criogénico (LOX)

• Empuje: hasta 7605 kN (Falcon 9)

• Energía: ~43 MJ/kg

• Ventajas: Económico, manejable, alta potencia

• Inconvenientes: LOX es criogénico y reactivo

CH₄ / LOX

• Tipo: Bipropelente criogénico

• Estado: Líquido (CH₄) + Criogénico (LOX)

• Empuje: Escalable (desde centenas de N hasta kN)

• Energía: 55 MJ/kg

• Ejemplos: Starship, Zhuque-2

• Ventajas: Reutilizable, no tóxico, ideal para misiones a Marte

• Inconvenientes: Complejidad criogénica

LH₂ / LOX

• Tipo: Bipropelente criogénico

• Estado: Líquido (LH₂) + Criogénico (LOX)

• Empuje: 2279 kN (ej. RS-25)

• Energía: 120 MJ/kg (la más alta entre propulsantes químicos)

• Ventajas: Impulso específico muy alto, producto de combustión limpio (H₂O)

• Inconvenientes: Difícil almacenamiento, muy baja densidad del H₂

⚠️ 2. Propulsantes Líquidos Hipergólicos

MMH / NTO

• Tipo: Bipropelente hipergólico

• Estado: Líquido

• Impulso específico: 300–330 s

• Empuje: hasta 35.6 kN

• Ventajas: Ignición espontánea, fiable

• Inconvenientes: Altamente tóxico y corrosivo

💣 3. Propulsantes Sólidos

Doble Base NC/NG

• Tipo: Propulsante Sólido (Doble Base)

• Estado: Sólido

• Energía: hasta 20 MJ/kg

• Empuje: Muy alto

• Ejemplos: Microlanzadores, misiles, sistemas de control satelital

• Ventajas: Alta densidad energética, compacto

• Inconvenientes: Sensible a impactos y calor

ALICE (Al + H₂O Congelada)

• Tipo: Propulsante Sólido Compuesto Experimental

• Estado: Sólido (a −35°C)

• Energía: 15–20 MJ/kg

• Impulso específico: ~210 s

• Empuje: 890 N

• Ventajas: Ecológico, no tóxico, potencialmente fabricable en la Luna o Marte

• Inconvenientes: Difícil control de empuje, aún en fase experimental

🧪 4. Propulsantes Líquidos Monopropelentes Verdes

LMP-103S

• Tipo: Monopropelente

• Estado: Líquido

• Energía: 2.3 MJ/kg

• Ejemplos: PRISMA, SkySat

• Ventajas: No tóxico, estable, bajo coste de manipulación

• Inconvenientes: Alta temperatura de combustión, catalizadores costosos

Basados en HAN (HAN/HN/TEAN)

• Tipo: Monopropelente

• Estado: Líquido

• Energía: ~2.5–3.0 MJ/kg

• Ventajas: Alta densidad, menos tóxico que la hidrazina

• Inconvenientes: Requiere desarrollo de catalizadores específicos, sensibles a la detonación

💨 5. Propulsantes Híbridos

HTPB / N₂O

• Tipo: Híbrido (sólido + líquido)

• Ventajas típicas: Mayor seguridad que los propulsantes líquidos puros, fácil almacenamiento

• Uso común: Cohetes educativos y experimentales

⚡ 6. Propulsantes Iónicos (Eléctricos)

Xenón (Xe)

• Tipo: Iónico

• Estado: Gas

• Impulso específico: 2000–5000 s

• Empuje: hasta 0.5 N

• Ventajas: Preciso, muy eficiente, silencioso

• Inconvenientes: Costoso, requiere electricidad, bajo empuje

Iodo (I₂)

• Tipo: Iónico

• Estado: Sólido sublimado

• Impulso específico: 1000–3000 s

• Empuje: ~1 mN

• Ventajas: Compacto, fácil almacenamiento

• Inconvenientes: Lento, bajo empuje

Argón (Ar)

• Tipo: Iónico

• Estado: Gas

• Energía: ~0.2 MJ/kg

• Ventajas: No tóxico, económico

• Inconvenientes: Más difícil de ionizar, bajo empuje