Propulsión eléctrica para microsatélites

Los CubeSat son un ejemplo de satélites en minuatura. Actualmente orbitan la Tierra entre 10 y 15 de ellos, con forma de cubo de 10 cm de lado –el tamaño de un cubo de Rubik– y no más de un kilogramo de peso. Fueron desarrollados a finales de los ‘90 por las universidades de Stanford y la Politécnica de California y participan activamente en la observación y exploración del espacio.

Con un precio total, entre desarrollo y lanzamiento, de entre 65.000 y 80.000 dólares (unos 50.000 euros, una quinta parte de lo que puede llegar a costar lanzar un satélite convencional), diversas universidades y entidades han desarrollado sus propios CubeSat siguiendo las especificaciones originales. Los CubeSat son modulares, por lo que es posible construirlos de mayor tamaño acoplando dos o más unidades. Según la configuración pueden transportar abordo más o menos instrumentos científicos, llevando normalmente uno o dos por cada unidad o cubo.

Pero en un espacio tan pequeño y económico no hay lugar para sistemas de propulsión. Por tanto, los CubeSat permanecen en su órbita original sin posibilidad de moverse ni de corregir su curso, ni siquiera para evitar caer y arder en las capas altas de la atmósfera.

Sin embargo, en el MIT están desarrollando un micropropulsor eléctrico que, literlamente, puede dar un impulso a los microsatélites. A diferencia de los sistemas de propulsión químicos convencionales –que queman algún tipo de combustible– los nuevos micropropulsores (del tamaño de una moneda de euro) basan su funcionamiento en la electricidad, energía con la que cuentan los CuboSat gracias a las baterías y a los paneles solares que cubren su superficie expuesta al Sol.

El diseño de estos propulsores se basa en la "electropulverización", un proceso físico que utiliza la electricidad para extraer los iones positivos y negativos de un líquido salino creado en un laboratorio y que sirve como propulsor del sistema. El líquido no contiene disolventes, ni siquiera agua, y está cargado eléctricamente.

El líquido salino se contiene en cientos pequeñas agujas agrupadas en una superficie del tamaño de un sello. Al aplicar una corriente eléctrica a las agujas se crea un campo eléctrico que extrae los iones cargados del líquido, acelerándolos y forzando su salida a través de las agujas. En su movimiento de escape hacia el exterior los iones salen con suficiente fuerza como para propulsar estos pequeños satélites.

Aunque –como sucede con la propulsión química– el combustible disponible es limitado, la propulsión eléctrica es tan eficiente que, a pesar de su limitada potencia, no hace falta utilizar mucho para proporcionar impulso.

Según el equipo de desarrollo del MIT, el sistema de propulsión para los CubeSat –y potencialmente para cualquier otros tipo de microsatélite– estará listo para utilizarse en menos de tres años.