21/04/2012 - Motores ultra compactos para pequeños satélites

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Un equipo de investigadores europeos dirigidos por la Escuela Politécnica Federal de Lausana (EPFL, Suiza) ha desarrollado el prototipo de un nuevo motor ultracompacto que permitirá que los satélites pequeños puedan escapar de la órbita terrestre.

El objetivo de este nuevo motor es reducir los costes que supone la exploración espacial. Los resultados obtenidos surgen del proyecto MICROTHRUST («Micropropulsión eléctrica basada en sistemas microelectromecánicos (MEMS) aplicados a aeronaves pequeñas que permitan labores de exploración y ciencia robótica espacial»), que recibió 1,9 millones de euros del Tema «Espacio» del Séptimo Programa Marco (7PM) de la Unión Europea.

Características

Este motor compacto pesa sólo unos cientos de gramos y está diseñado para propulsar satélites pequeños de entre uno y cien kilogramos. Los propulsores convencionales permiten modificar una órbita alrededor de la Tierra y realizar viajes a destinos más lejanos, pero sólo suelen utilizarse en aeronaves grandes y caras.

El equipo de investigación afirmó que su prototipo se utilizará probablemente en el satélite CleanSpace One, actualmente en fase de desarrollo en la EPFL y destinado a eliminar la basura espacial, y en OLFAR, un enjambre de nanosatélites neerlandeses capaz de registrar señales de radiofrecuencia ultrabajas en la cara oculta de la Luna.

El prototipo sólo pesa unos 200 gramos que incluyen el combustible y la electrónica. El motor puede instalarse en satélites de incluso diez por diez por diez centímetros y su eficiencia es enorme.

«Hoy en día los nanosatélites no pueden escapar de sus órbitas. Nuestro objetivo es liberarlos», afirmó Herbert Shea, director del Laboratorio de Microsistemas Aplicados a Tecnologías Espaciales de la EPFL y coordinador del proyecto MICROTHRUST.

Los trabajos de investigación destinados al desarrollo de satélites pequeños se han intensificado recientemente debido sobre todo a los bajos costes de producción y lanzamiento que llevan aparejados. El coste de los pequeños satélites se sitúa en torno a los 500 millones de dólares estadounidenses, mientras que el de los más grandes alcanza cientos de millones. El problema de los nanosatélites hasta ahora radicaba en la falta de un sistema de propulsión eficiente.

Funcionamiento

El minimotor nuevo no se alimenta de combustible líquido, sino que cuenta con un líquido «iónico». Concretamente en este proyecto se ha utilizado una sustancia química líquida denominada EMI-BF4 como solvente y electrolito a la vez. Está compuesta de iones, moléculas con carga eléctrica, que se extraen del líquido y a continuación se expulsan para generar un impulso. De este modo el combustible no se quema, se expulsa.

«Calculamos que un nanosatélite de un kilogramo de peso equipado con nuestro motor podría viajar durante seis meses y consumir cien mililitros de combustible hasta alcanzar la órbita lunar», declaró Muriel Richard, científica del Centro Espacial Suizo de la EPFL. «Nuestro prototipo aún presenta ciertos problemas de flujo en los extremos de las toberas que podrían provocar cortocircuitos», concedió el Dr. Shea.

Al estudio contribuyeron investigadores pertenecientes al consorcio MICROTHRUST de Países Bajos, Suecia y Reino Unido.

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Más información:

• EPFL:    http://www.epfl.ch/
• MICROTHRUST:    http://microthrust.live.valentnet.nl/home/93-23.aspx

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