La campaña de Kickstarter quiere enviar pequeños satélites fuera de la órbita terrestre

Un minisatélite, no más grande que una barra de pan, podría salir de la órbita de la Tierra tan pronto como el próximo año si tiene éxito una campaña de financiación colectiva para apoyar el desarrollo de un diminuto sistema de propulsión. Si se puede hacer que una nave espacial tan pequeña opere lejos de la Tierra, algún día podrían realizar expediciones económicas a los asteroides, Marte y más allá.

Pan espacial: La representación de este artista muestra un CubeSat de tres unidades con una unidad de propulsión.

Las naves espaciales interplanetarias suelen ser más grandes que un automóvil, cuestan entre cientos de millones y miles de millones de dólares y tardan muchos años en desarrollarse y lanzarse. En los últimos años, los investigadores han estado reflexionando sobre cómo enviar pequeños satélites, llamados CubeSats, que se han lanzado a la órbita terrestre durante la última década, principalmente por equipos universitarios, más lejos.

Investigadores de la Universidad de Michigan tienen un diseño para un sistema de propulsión que creen que está listo para enviar un CubeSat en una expedición al espacio profundo. Su campaña en el sitio de recaudación de fondos Kickstarter solicita $ 200,000 para pagar el desarrollo necesario para realizar un lanzamiento de prueba el próximo año.

Desde el 4 de julio, más de 800 personas se han comprometido a aportar más de $ 32,000 al proyecto CubeSat Ambipolar Thruster. Eso está muy por debajo del objetivo final, pero parece probable que la campaña tenga éxito gracias al interés de algunos donantes con mucho dinero. Ya hemos tenido un par de personas que se comunicaron con nosotros y nos dijeron que solo quieren financiar todo, dice el líder del equipo. Benjamin Longmier . Los investigadores de Michigan también han solicitado subvenciones de agencias gubernamentales de EE. UU.

El satélite podría lanzarse en un año, dice Longmier, y embarcarse en un viaje interplanetario después de haber sido probado en órbita terrestre baja. No está claro cuánto tiempo sobreviviría, pero en la página de Kickstarter, el equipo bromea diciendo que dentro de 100 millones de años, la pequeña sonda podría encontrarse y mostrarse en un museo en el sistema Alpha Centauri.

Ningún CubeSat ha abandonado la órbita terrestre antes, pero el equipo de Michigan cree que su sistema de propulsión resuelve una barrera clave para una exploración interplanetaria más barata. Los CubeSats están hechos de una o más cajas de instrumentos de 10 centímetros de ancho y se enganchan a la órbita con naves espaciales más grandes y caras. Eso limita los tipos de sistemas de propulsión que se pueden instalar en un CubeSat. Los sistemas habituales que utilizan productos químicos explosivos o gases muy presurizados para producir empuje supondrían demasiado riesgo para los compañeros de lanzamiento más caros de un CubeSat. Casi todos los 100 o más CubeSats lanzados hasta la fecha no han tenido ningún sistema de propulsión.

El sistema de Michigan no representaría ningún peligro para la lancha con la que estaba haciendo autostop porque usaría un propulsor no explosivo como yodo o agua almacenada en un recipiente sin presión.

Para propulsar el satélite, un calentador vaporizaría el propulsor, enviando átomos neutros de gas a una pequeña cámara. Una antena de radio alrededor de esa cámara energizaría el gas, provocando colisiones que eliminarían electrones de los átomos del gas para crear un plasma. Un imán permanente en forma de anillo aceleraría estas partículas cargadas por una boquilla para empujar el CubeSat en la dirección opuesta.

El equipo de Michigan dice que su sistema podría caber dentro de un módulo de 10 centímetros de ancho de un CubeSat de tres unidades y propulsarlo a velocidades de hasta 10 kilómetros por segundo. Eso sería suficiente para empujar al satélite al menos a un millón de kilómetros de la Tierra, fuera del agarre gravitacional del planeta.

Paulo Lozano , director del laboratorio de propulsión espacial del MIT, dice que tiene algunas dudas sobre el proyecto. El plasma deberá ser extremadamente denso para proporcionar iones de empuje, dice, y los plasmas de alta densidad tienden a dañar todo lo que entran en contacto. Si pueden hacerlo, es genial, dice Lozano, quien está desarrollando otro sistema de propulsión eléctrica que usa iones en líquidos salados, en lugar de plasmas, para generar empuje.

Longmier responde que el imán que dirige el chorro de iones fuera del propulsor también evitará que la mayor parte del plasma entre en contacto con las paredes de su cámara, ganando tiempo suficiente para que un CubeSat escape de la órbita de la Tierra. Parece que podemos procesar entre 10 y 20 kilogramos de propulsor con nuestro pequeño propulsor, dice Longmier, y las simulaciones sugieren que se necesitan menos de tres kilogramos para enviar un CubeSat más allá de la Tierra. La erosión, dice, parece ser un problema.

Otros componentes de la nave espacial, como los sistemas de comunicación y energía, aún deben desarrollarse para que los CubeSats hagan mucho cuando están lejos de la Tierra. Pero en unos años más, podrían ser enviados a estudiar asteroides o buscar signos de vida en lejanas lunas heladas, escribe el equipo en su página de Kickstarter. Debido a su tamaño, las sondas pequeñas pueden tomar solo un tipo de medición en cada ubicación en lugar de llevar varios instrumentos como una nave tradicional, pero Lozano dice que tienen una gran ventaja sobre las misiones más grandes: son muy económicas.

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