Investigan cómo desarrollar un kit de desorbitado para satélites

La Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) coordina un proyecto de investigación europeo, denominado E.T.PACK, cuyo objetivo es el desarrollo de un nuevo sistema para que los satélites espaciales puedan desorbitar sin necesidad de usar potencia a bordo ni combustible. Para ello, emplearán una nueva tecnología experimental: la amarra espacial con baja función de trabajo.

Los satélites que en el futuro estén equipados con este kit podrán desorbitar, es decir, bajar su altura al final de su vida útil hasta provocar su reentrada y ser destruidos por la fricción con la atmósfera terrestre. De esta manera, se evitaría la proliferación de basura espacial en órbita. De hecho, actualmente hay muchos más satélites inactivos que operativos en órbita terrestre: unos 1950 están en funcionamiento, mientras que más de 3000 han pasado a convertirse en basura espacial, según la Oficina de Basura Espacial de la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus siglas en inglés). Se estima que existen unas 8.400 toneladas de material de factura humana alrededor de la Tierra.

“La basura espacial es uno de los mayores retos a los que se va a tener que enfrentar, en el futuro, la industria aeroespacial. Se trata de elementos que se han dejado en órbita fruto de la actividad humana en el espacio, como etapas superiores de lanzadores o satélites que ya han terminado su vida útil”, explica el coordinador del proyecto E.T.PACK, Gonzalo Sánchez Arriaga, investigador Ramón y Cajal del departamento de Bioingeniería e Ingeniería Aeroespacial de la UC3M. Su objetivo, cuando concluya el proyecto dentro de unos 3 años, es tener un kit de desorbitado experimental a nivel de laboratorio que puedan probar posteriormente en un vuelo de demostración en órbita. Esta innovación, que ha despertado el interés de la ESA e industrias del sector espacial, ya ha dado lugar a dos patentes nacionales cuyas versiones europeas están actualmente solicitadas.

La clave de su funcionamiento radica en la amarra espacial con baja función de trabajo. Consiste en una cinta de aluminio recubierta de un material especial que le permite emitir electrones al ser iluminada por el sol. La amarra produce el desorbitado gracias a un mecanismo pasivo conocido como frenado de Lorentz. Uno de los mayores retos del proyecto está relacionado con la ciencia de materiales, porque “el recubrimiento que hay que poner sobre la cinta de aluminio tiene que reunir unas características muy especiales y hay que hacer un esfuerzo muy importante de investigación en materiales termiónicos, es decir, los que emiten electrones fácilmente al ser calentados”, explica Sánchez Arriaga.

La cinta de aluminio tiene unas características muy singulares: 2 centímetros de ancho, 50 micras de espesor (menos que un cabello humano) y pocos kilómetros de longitud. Se encontraría enrollada en un carrete durante el lanzamiento del satélite y se desplegaría en órbita para cumplir su cometido: bajar la altura de la órbita del satélite hasta provocar su reentrada. “Se trata de una tecnología con un alto potencial disruptivo, pues permite transformar energía orbital en eléctrica mientras se desorbita sin utilizar ningún tipo de consumible”, explica Gonzalo Sánchez Arriaga. “A diferencia de los sistemas de propulsión actuales, una amarra espacial con baja función de trabajo no necesita propulsante y utiliza recursos naturales del entorno espacial como el campo geomagnético, el plasma ionosférico y la radiación solar”, añade.

E.T.PACK (828902) es un proyecto FET-OPEN coordinado por la UC3M y financiado por la Comisión Europea con un presupuesto de 3 millones de euros que ha arrancado en marzo de este año. Participan grupos de investigación y empresas de tres países europeos, como el Instituto Fraunhofer y la Universidad Técnica de Dresde, en Alemania, la Universidad de Padova, en Italia, y las empresas españolas SENER Ingeniería y Sistemas, y Advanced Thermal Devices.

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  • Crédito: UC3M

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