Un revolucionario sistema de propulsión permite a los satélites usar la atmósfera terrestre como combustible
El combustible añade peso a los satélites convencionales, aumentando el coste de las misiones y reduciendo su duración
¿Alguna vez te has preguntado cómo los satélites artificiales se mantienen en el espacio sin que caigan a la Tierra? Es bastante curioso: incorporan pequeños motores a bordo para controlar la altitud, permitiéndoles realizar correcciones en la velocidad y la trayectoria para compensar las perturbaciones gravitatorias y otros factores que pueden afectar su órbita.
Los operadores también aprovechan la gravedad de la Luna y del Sol para ajustar las órbitas de los satélites, ya que mediante maniobras muy calculadas, es posible aprovechar la influencia gravitatoria de estos cuerpos celestes para modificar la trayectoria de los satélites sin necesidad de utilizar grandes cantidades de combustible.
Porque sí, los satélites utilizan combustible. Principalmente, propulsores químicos como los combustibles de cohete líquido o sólido por propulsión, así como Hidrazina (combustible altamente tóxico que a menudo se utiliza en combinación con tetroxido de nitrógeno como oxidante) o monometilhidrazina (MMH) (también tóxico, a menudo empleado con tetroxido de dinitrógeno como oxidante). Ahora, científicos alemanes prometen revolucionar el funcionamiento de los satélites con su último descubrimiento.
Un hito que transformará la industria satelital
Los nuevos sistemas de propulsión eléctrica con respiración atmosférica (ABEP), de reciente desarrollo, promete abordar con éxito los inconvenientes de utilizar combustible a bordo en los satélites convencionales (aumento de peso, costes más elevados y misiones más cortas), ya que recolectan y utilizan partículas atmosféricas residuales como combustible.
Esta innovación permite que los satélites operen de forma sostenible a altitudes muy bajas, conocidas como órbita terrestre muy baja (VLEO). Estos satélites operan por debajo de los 450 kilómetros, normalmente entre 160 y 300 kilómetros, ofreciendo imágenes de alta resolución y menor latencia en las comunicaciones. Además, se suelen mover bastante rápido (unas 16 vueltas al día), enfrentando gran resistencia atmosférica.
El sistema ha superado recientemente una revisión de diseño clave, confirmando tanto su viabilidad técnica como su preparación para un mayor desarrollo. El proyecto lo está llevando a cabo TransMIT GmBH. IQM lidera el desarrollo de un propulsor de propulsión eléctrica sin cátodo con financiación de la ESA (Agencia Espacial Europea), con el objetivo de eliminar la necesidad de neutralizadores externos en sistemas de respiración atmosférica.
El objetivo es diseñar, fabricar y probar un prototipo de propulsor capaz de funcionar de forma estable con los gases atmosféricos de la Tierra (mezclas de N2/O2), alcanzando al menos un 50 % de eficiencia eléctrica y un impulso específico mínimo de 4.200 s. Esta actividad se basa en estudios de viabilidad y análisis de alternativas tecnológicas realizado en IQM.
Según un informe, el sistema de propulsión integra las soluciones más prometedoras para este objetivo específico: un propulsor iónico tradicional de alta frecuencia con características únicas sin cátodo, lo que elimina la necesidad de un conjunto de cátodo, que, si bien es un componente crítico para el funcionamiento del propulsor iónico, ha resultado difícil de implementar en el concepto ABEP.
La adopción de esta tecnología podría transformar la industria satelital para siempre, permitiendo una mayor duración de las misiones y una menor dependencia del combustible, lo que a su vez significa menos costes y mayor eficiencia. No obstante, todavía sigue en desarrollo y hay un largo camino por delante, pero supone un gran avance hacia operaciones espaciales sostenibles y eficientes.