La nave espacial impulsada por vapor podría impulsar la exploración de asteroides

ROBÓTICA DE ABEJAS MELÍFERAS Robótica de abejas

Cuando la idea de la minería de asteroides estaba en auge, muchas de las empresas involucradas hablaron sobre el uso de combustibles a base de agua para impulsar sus naves espaciales. La idea era que el hielo era tan abundante en los asteroides que podía descomponerse en hidrógeno y oxígeno para hacer un combustible más eficiente. Esta sería una forma barata de prolongar la vida de cada misión.

Pero a medida que las compañías mineras de asteroides más prominentes lucharon por obtener financiamiento y finalmente fueron compradas, gran parte del interés en las naves espaciales impulsadas por agua se desvaneció junto con ellas. Ahora, un nuevo proyecto está planteando la posibilidad de una era espacial de vapor una vez más.

Este artículo apareció por primera vez en The Airlock, nuestro boletín de tecnología espacial. Puedes registrarte aquí, ¡es gratis!

El mes pasado, un equipo dirigido por la Universidad de Florida Central (UCF) presentó una nave espacial que usará agua para explorar, en lugar de extraer, asteroides. En lugar de finalizar la misión cuando el dispositivo se queda sin propulsor, la nave WINE (World Is Not Enough) extraerá propulsor de agua directamente de los cuerpos celestes que está visitando. El enfoque del equipo de WINE es diferente de la idea anterior, ya que usaría agua directamente en lugar de descomponerla en gases. En teoría, esto es más barato y menos propenso a fallar. Queremos usar los recursos que están disponibles, dice Phil Metzger, quien lidera el proyecto para UCF. Tenemos que ir a la tecnología apropiada, no a la alta tecnología.

Después de aterrizar en un cuerpo helado como un asteroide, WINE perforará el hielo. Derrite el agua, la captura y la vuelve a congelar dentro del tanque de la nave espacial, que ocupa aproximadamente un tercio de su volumen. Cuando está listo para prepararse para el despegue, calienta el agua congelada con energía solar o nuclear en el transcurso de unos 10 días, acumulando presión en el interior. Luego, en un estallido, la presión se libera en forma de vapor, disparando la nave espacial hacia su próximo destino cercano. El concepto recuerda a los propuestos por las empresas de minería de asteroides Deep Space Industries (DSI) y Planetary Resources. Grant Bonin, ex ingeniero jefe de DSI, una vez llamó a su prototipo nave Prospector-1 una tetera de vapor voladora.

La energía de vapor ya está demostrando ser una herramienta eficaz en la órbita terrestre. DSI había aplicado previamente una técnica conocida como propulsión electrotérmica basada en agua (esencialmente energía de vapor) para desarrollar el Comet, un dispositivo que podía maniobrar satélites en órbita. Bradford Space, que compró DSI, continúa vendiéndolo. En el reciente lanzamiento de viajes compartidos SSO-A SmallSat Express el año pasado, cuatro de los satélites que viajaron estaban equipados con el Comet propulsado por agua. El antiguo competidor de DSI, Planetary Resources, propuso un concepto similar, con la esperanza de que los satélites pudieran recargarse para siempre con combustible hecho de agua extraída de asteroides cercanos a la Tierra, en lugar de terminar su misión cuando se les acabara el propulsor.

Sistema de propulsión cometa. Espacio Bradford

La startup Momentus de Silicon Valley también está tratando de llevar las capacidades del agua en órbita al siguiente nivel convirtiéndola en plasma. Quieren obtener un mayor rendimiento del agua sobrecalentándola a temperaturas cercanas a las que se encuentran en la superficie del sol. La fuerza resultante se usaría para mover satélites alrededor de la Tierra. La primera prueba espacial de la compañía de su propulsor electrotérmico es programado para este año .

Metzger ve a WINE operando en enjambres alrededor del cinturón de asteroides, explorando lugares privilegiados para la minería o siendo utilizado para extender el alcance de un módulo de aterrizaje planetario. Al final del día, obtendrías un atlas de los cuerpos del sistema solar, dice Kris Zacny, director del Grupo de Tecnología de Exploración en Honeybee Robotics, que está trabajando con UCF.

Usar vapor de esta manera no es particularmente eficiente. En el espacio, sin embargo, el agua puede llenar un nicho específico. Es respetuoso con el medio ambiente, ofrece la posibilidad de recargas en el espacio profundo y está probado aquí en casa. El mayor atractivo de las máquinas de vapor es su simplicidad, dice Alison Dufresne, ingeniera de sistemas y propulsión espacial en Bradford Space. Las máquinas de vapor existen desde hace mucho tiempo. Sabemos cómo funcionan.

En teoría, mientras WINE tenga acceso a energía solar o nuclear y agua, podrá explorar indefinidamente. Sin embargo, el empuje de vapor le da a la nave solo la potencia suficiente para moverse en situaciones de muy baja gravedad, lo que significa que no volará de Júpiter a Marte en el corto plazo.

El sistema de minería y propulsión de la nave se probó con éxito aquí en la Tierra el mes pasado. Las pruebas mostraron que WINE puede crear suficiente fuerza para saltar entre asteroides utilizando agua extraída del material de asteroides modelo. Sin embargo, aún falta mucho para el lanzamiento inicial, aunque el equipo está buscando socios para que eso suceda. Hemos estado usando vapor durante siglos, dice Zacny. Sin ella no estaríamos aquí ahora mismo. Entonces, el vapor podría ser este primer paso para explorar el espacio.

esconder