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Un propulsor auxiliar es un motor de cohete de combustible sólido o líquido montado externamente al vehículo de lanzamiento primario, agrupado simétricamente alrededor de la primera etapa para proporcionar un empuje adicional durante los segundos iniciales del vuelo. El transbordador espacial Orbiter llevaba dos propulsores de cohetes sólidos (SRB) sujetos a su tanque externo; cada uno producía 12.5 millones de libras de empuje a nivel del mar y ardía durante aproximadamente 125 segundos antes de la separación y la recuperación con paracaídas en la zona de caída.

El atractivo de ingeniería de los propulsores auxiliares radica en su simplicidad y modularidad. En lugar de diseñar un motor central más grande con una estructura proporcionalmente más pesada, los proveedores de lanzamiento atornillan propulsores idénticos según sea necesario para cumplir con los requisitos de carga útil y trayectoria. El Ariane 5 voló con dos propulsores auxiliares sólidos para misiones de carga pesada; el Delta IV Heavy logra su capacidad mediante la agrupación de núcleos en lugar de propulsores externos. Los propulsores auxiliares queman en paralelo con la primera etapa, no en serie, por lo que su llama permanece constante en los primeros minutos del ascenso.

El término deriva de la unión mecánica literal: las carcasas de los propulsores se sujetan, atornillan o sueldan a la estructura del vehículo mediante anillos de carga y soportes de sujeción que deben transmitir las cargas de flexión lateral y la vibración inducida por el motor. La separación se produce mediante cargas explosivas o pernos explosivos cuando finaliza el tiempo de combustión y el empuje del propulsor cae por debajo de un umbral; depender solo de la gravedad dejaría peso muerto en el aire. La recuperación de los propulsores auxiliares (común con los propulsores líquidos, menos práctica con los cartuchos sólidos) aumenta el costo del programa pero recicla hardware costoso.

Modos de falla y límites operativos

La falla asimétrica del propulsor presenta el mayor riesgo: si un propulsor auxiliar en un vehículo de múltiples propulsores se enciende tarde, quema de manera desigual o se separa prematuramente, la carga lateral resultante puede exceder el límite estructural de la primera etapa y los motores centrales. Los sistemas de control de vuelo tienen una autoridad finita para compensar. Las grietas estructurales en las carcasas de los propulsores auxiliares (detectadas mediante inspección ultrasónica) y la degradación de las juntas tóricas en las uniones de los motores sólidos han provocado la paralización de programas. La fijación externa también aumenta la resistencia aerodinámica y la complejidad de la separación de etapas, razón por la cual algunos candidatos modernos de carga pesada (New Glenn, Vulcan Centaur) dependen en cambio de la agrupación de núcleos o de motores centrales más grandes.

Los propulsores auxiliares ocupan un punto intermedio en la economía de lanzamiento: son más baratos que rediseñar la etapa central, pero más costosos y complejos que un vehículo de un solo núcleo. Su uso indica una compensación deliberada entre el cronograma de desarrollo y la capacidad del vehículo. Para los operadores que vuelan cargas útiles variables, la modularidad del número de propulsores auxiliares (dos, tres o cuatro en el mismo núcleo) reduce la necesidad de múltiples vehículos de lanzamiento, aunque con la penalización de un mayor procesamiento en tierra, tiempo de alcance y complejidad de la seguridad del alcance.