Es difícil meter todo en un satélite pequeño, especialmente el combustible, pero un nuevo sistema de propulsión podría hacerlo más fácil.
En lugar de tener combustible separado para los propulsores químicos y los propulsores eléctricos, un estudio del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) sugiere que un solo propulsor puede alimentar ambos tipos de sistemas. Y esta idea se probará pronto en el espacio, si todo va según lo previsto.
“Si se puede tener propulsión química y eléctrica en un paquete pequeño, es lo mejor de ambos mundos”, dijo Amelia Bruno, ex estudiante postdoctoral en el MIT que dirigió el nuevo estudio, en un comunicado de la universidad el lunes (1 de junio). “Esto abre la puerta a que los satélites pequeños hagan aún más ciencia, más observaciones y misiones más interesantes, todo ello en una plataforma más pequeña y más barata”.
El estudio se basa en la investigación sobre combustibles realizada por la Fuerza Aérea de EE. UU. y fue financiado parcialmente por la NASA. La nave espacial cubesat Green Propulsion Dual Mode de la agencia espacial se lanzará no antes de noviembre para ver si el sistema de propulsión y el monopropulsor, ya probados en tierra, también funcionan bien en el espacio.
La misión a la órbita terrestre baja servirá como una valiosa demostración, afirmó la agencia, para misiones que van mucho más lejos de nuestro planeta, a lugares como Marte, el destino final de las misiones humanas según la política de la NASA.
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“La NASA busca expandirse más profundamente en el espacio para respaldar los objetivos futuros de la agencia. Los principales impulsores de estas actividades incluyen la investigación y el desarrollo de sistemas y capacidades de propulsión nuevos y avanzados”, escribieron funcionarios de la agencia sobre la misión cubesat, cuyo lanzamiento se esperaba el año pasado en octubre de 2025, según un informe de SpaceNews.
El monopropulsor verde que utiliza la misión, probado en un nuevo estudio del MIT en el Journal of Propulsion and Power, se basa en investigaciones anteriores de la Fuerza Aérea. El propulsor se llama ASCENT, o Propulsor energético no tóxico para naves espaciales avanzadas. El combustible se comercializa como más ecológico o menos tóxico que la habitual hidracina de alta eficiencia, que es perfecta para realizar grandes maniobras en el espacio pero que es peligrosa de manipular. También se probó en el espacio antes, durante la Misión de Infusión de Propulsor Verde de la NASA en 2019-20 (cuando el combustible se llamaba AF-M315E; desde entonces ha cambiado de nombre, según el Laboratorio de Investigación de la Fuerza Aérea, que lo desarrolló).
Es más, ASCENT, a pesar de haber sido concebido originalmente para propulsores químicos que utilizan combustible rápidamente, durante grandes movimientos espaciales como inserciones orbitales, también puede ser adecuado para propulsores de electropulverización. Estos propulsores están diseñados para realizar ajustes más pequeños y de largo plazo en la trayectoria de una nave espacial. Los diminutos propulsores (del tamaño de una miniatura o una moneda de diez centavos) utilizan un campo eléctrico para acelerar partículas de propulsor líquido. La aceleración dispara el propulsor al espacio en forma de spray (de ahí el nombre).
El nuevo estudio del MIT parece mostrar que un combustible podría satisfacer diferentes necesidades de las naves espaciales. Los ingenieros probaron qué tan bien funcionaban los propulsores de electropulverización en tierra con ASCENT, utilizando un modelo cubesat colocado en un banco de pruebas que suspendía magnéticamente un dispositivo en una cámara de vacío, simulando el entorno de flotación libre del espacio. El equipo probó diferentes niveles de voltaje en los propulsores y examinó la capacidad del spray para maniobrar y hacer girar el cubesat.
“En comparación con nuestros propulsores de electropulverización normales, ASCENT puede proporcionar un rendimiento similar en términos de empuje”, dijo Bruno. “Ahora que sabemos que nuestros propulsores funcionan con ASCENT, podemos empezar a pensar en todas las formas en que podemos mejorarlos aún más”.
Si bien la NASA se centra en destinos distantes, ASCENT también podría reutilizarse para misiones más cercanas a casa. Los satélites pequeños, por ejemplo, podrían utilizar el propulsor para ahorrar combustible durante las misiones de observación de la Tierra, especialmente cuando tienen la tarea de girar ante un evento climático que se mueve rápidamente.
“Digamos que se acerca una tormenta y querrías desplegar tu constelación de pequeños satélites para observar un lugar”, dijo en el mismo comunicado el coautor del estudio Paulo Lozano, director del laboratorio de propulsión espacial del MIT. “Se podría optar por enviarlos rápidamente o lentamente, dependiendo de la naturaleza de la observación. Y la única forma de hacerlo es si se tienen dos sistemas de propulsión, lo que ahora es posible”.