Propulsión eléctrica, el futuro para impulsar expediciones espaciales

CIUDAD DE MÉXICO.- La Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio (NASA) establecerá la propulsión eléctrica -tecnología capaz de impulsar una nave por el espacio- como un nuevo método para el lanzamiento de la estación espacial ‘Lunar Gateway’, que gracias a su potencialidad y ahorro de combustible, orbitará alrededor la Luna por 15 años.

Desde los inicios del programa espacial en 1968, hemos sido testigos de misiones espaciales en las que grandes cohetes hacen posible su despegue, como sucedió con el desechable Saturno V que trasportó las naves Apolo que llevaron a los astronautas por primera vez a la Luna.

Sin embargo, el sistema de propulsión en el que estuvo basada su funcionalidad derivó de un proceso químico (propulsión química).

La propulsión química es la más utilizada para efectuar el despegue de los cohetes espaciales, de acuerdo a la NASA, utiliza un combustible y un oxidante, consiguiendo en suma, la energía almacenada que posteriormente propiciara los encales químicos de los propulsores, que a su vez producirán el empuje el empuje corto y poderoso de las brasas del fuego:

“Es ruidoso y emocionante, pero no tan eficiente”, advirtieron los especialistas de la agencia espacial.

Es por ello que en la actualidad, los técnicos del programa espacial civil proveerá a los futuros sistemas de lanzamiento propulsores eléctricos, como será el caso del ‘Artemis: regreso a la Luna’, pues estos a diferencia de los de tipo químico producen menos de una libra de empuje, alcanzando velocidades de hasta 200 mil millas por hora (mph), al lograr de esta forma costes más bajos, mayor energía y el ahorro de combustible.

Este sistema es capaz de reducir la cantidad de combustible o propulsor necesario hasta en un 90%, en comparación con los sistemas de propulsión química, lo que ahorra millones en costos de lanzamiento porque utiliza energía recolectada por paneles solares, junto con un reactor nuclear que genera el empuje de manera más sencilla.

Libertad de dirección

Este método también proporciona una mayor flexibilidad a la misión, “eliminando muchas de las necesidades y limitaciones de almacenar propulsores a bordo”, pues una vez que está en el espacio, pese a que el empuje inicial es bastante bajo, su aceleración aumenta durante meses o incluso años, pues ioniza y carga positivamente lo que provoca que la aeronave avance a grandes velocidades y también puede desacelerar, así como cambiar de dirección.

A diferencia de una nave espacial química luego de que abandona la superficie terrestre hacia su destino, pues sin importar que la ráfaga inicial es bastante poderosa, pero en realidad sólo puede ir en la dirección en la que apunta desde un principio y solo puede hacer correcciones mínimas en el camino, detallaron los expertos.

Antecedentes

Previamente, la propulsión eléctrica fue ejecutada en la misión Dawn de la NASA en 2007, que luego de su despegue aceleró hacia al asteroide Vesta en el cinturón de asteroides:

“Debido a los pequeños paneles solares de la nave, le tomó más de cinco años llegar allí, pero a medida que se acercaba, la nave giró 180 grados, quemó sus propulsores para reducir la velocidad y orbitó durante un año”, expusieron los integrantes de la NASA, y mencionaron que aún hoy orbita en el planeta enano Ceres, situación que no sería posible con naves espaciales propulsadas químicamente.

En este contexto, el elemento de potencia y propulsión (PPE) con el que contará Gateway demostrará una avanzada propulsión eléctrica solar, alrededor de la Luna, pues es una nave espacial de clase 60 kilovatios (kW), de los que 50 pueden dedicarse a la propulsión, “lo que la hace aproximadamente cuatro veces más poderosa que las naves espaciales de propulsión eléctrica actuales. Hacemos esto no construyendo un gran propulsor, sino combinando varios en una cadena con paneles solares gigantes”, argumentaron los científicos.

Los avances de este sistema permitirá que la plataforma orbital asista a la exploración lunar durante 15 años, ya que su alta economía de combustible, y su capacidad para moverse mientras está en órbita facilitará la estancia de los exploradores, pues de este modo podrán aterrizar en cualquier lugar de la superficie Lunar.

“No importa cómo lleguemos a la Luna y eventualmente a Marte , una cosa es segura ... el futuro de la exploración espacial es emocionante, incluso se podría decir que es electrizante”, concluyeron.

EXP/UNI/EV/OCT/2020