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MEMS-Based Electric Micropropulsion for Small Spacecraft to Enable Robotic Space Exploration and Space Science

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Satélites pequeños que apuntan a las estrellas

Para enviar un satélite al espacio y situarlo en órbita, se necesitan cientos de miles de litros de combustible. ¿Y si pudiera prescindirse de tal cantidad de propergol?

Tecnologías industriales

Los científicos europeos del proyecto MICROTHRUST han diseñado un motor diminuto que funciona con líquido iónico, concretamente con EMI-BF4. Se trata de un compuesto formado por iones (moléculas con carga eléctrica) y que se encuentra en estado líquido a temperatura ambiente. Los iones son extraídos del líquido y eyectados mediante un campo eléctrico para así generar empuje. Esta es la premisa del motor iónico de MICROTHRUST: el combustible no se quema sino que se expulsa. En el motor desarrollado, se emiten iones por una serie de toberas de silicio diminutas (más de mil por centímetro cuadrado). En primer lugar, el combustible se canaliza desde un depósito hasta la extremidad de las microtoberas, donde los iones se aceleran y eyectan por la parte posterior del satélite. El sistema de eyección de iones precisa de una elevada tensión eléctrica, mientras que la energía disponible a bordo del nanosatélite se limita a unos 4 W de potencia generados por unas pocas celdas fotovoltaicas de tamaño reducido. La dificultad se pudo superar gracias a la miniaturización del sistema. Se trata de un motor diminuto que no se ha construido para impulsar los satélites hasta ponerlos en órbita, sino que se ha diseñado para permitir a la nave maniobrar una vez se encuentra ya en el espacio, lo cual precisaba anteriormente de motores caros y de grandes dimensiones. Este nuevo motor ultracompacto permitirá a los satélites cambiar de dirección mientras orbitan a 40 000 km/h. El prototipo del motor de MICROTHRUST ha superado ya la fase de laboratorio y podría probarse en condiciones reales en la misión CleanSpace One, que consiste en un nanosatélite aún en desarrollo cuyo cometido será limpiar el espacio. Los nanosatélites son notablemente más económicos que los satélites habituales, pero por el momento se carece de un sistema eficaz de propulsión y, en consecuencia, no podrían variar su órbita terrestre. Los frutos de este proyecto podrían dar entrada a una nueva época de exploración espacial de bajo coste.

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