La NASA quiere usar el Sol como fuente de energía para las naves espaciales del futuro

La sonda Psyche mide unos 25 metros con los paneles solares desplegados, aproximadamente el tamaño de una cancha de tenis.
La sonda Psyche mide unos 25 metros con los paneles solares desplegados, aproximadamente el tamaño de una cancha de tenis.
NASA

En agosto de 2022 una sonda de la NASA llamada Psyche del tamaño de una cancha de tenis se lanzará al espacio con el objetivo de explorar Psyche 16, un asteroide metálico gigante de aproximadamente 165.800 kilómetros cuadrados descubierto en 1852 por el astrónomo italiano Annibale de Gasparis.

Tras sobrevolar Marte en 2023 para aprovecharse de su gravedad y darse un nuevo impulso, la nave llegará a Psyche 16 en 2026, donde pasará 21 meses mapeándolo y estudiando sus propiedades. Su meta será examinar el núcleo de hierro del asteroide para determinar si tiene los mismos elementos que se han descubierto en el núcleo de alta presión de la Tierra, lo que puede ayudar a los investigadores a aprender más sobre cómo se forman los planetas.

Esta misión, que podría ser algo ‘corriente’ en el día a día de la exploración espacial, tiene una peculiaridad. La forma en que Psyche alcanzará su objetivo será diferente de las misiones ‘típicas’ de la NASA: será la energía solar la que ayude a la sonda a impulsarse al espacio profundo.

Con Psyche, misión dirigida por la Universidad Estatal de Arizona, la NASA quiere probar que podemos usar nuestro astro rey como ‘alimento’ para las naves espaciales del futuro.

Psyche 16 es un asteroide metálico gigante de aproximadamente 165.800 kilómetros cuadrados descubierto en 1852.
Psyche 16 es un asteroide metálico gigante de aproximadamente 165.800 kilómetros cuadrados descubierto en 1852.
NASA

¿Qué diferencia a Psyche de las naves espaciales que hasta hoy conocemos?

Psyche fue seleccionada por la NASA en enero de 2017. Durante los últimos casi cinco años ha estado en proceso de diseño, fabricación, esamblaje y pruebas y ahora se prevé que se lance en el verano de 2022. Su particularidad es que probará por primera vez los viajes mediante propulsión solar-eléctrica -de bajo empuje-.

Las naves espaciales ‘tradicionales’ se basan en reacciones químicas entre una combinación de combustibles líquidos para moverse. A diferencia de estas, Psyche utilizará dos paneles solares gigantes para convertir la energía solar en electricidad, la cual será ‘la gasolina’ de sus propulsores.

Así, la energía solar convertida en electricidad alimentará los cuatro propulsores de la sonda, convirtiendo los tanques de gas xenón -el mismo tipo que se usa en los faros de los coches- en iones de xenón. Después los propulsores expulsarán estos iones de xenón para impulsar suavemente la nave espacial hacia el asteroide, que orbita entre Marte y Júpiter, a más de 2.400 millones de kilómetros de la Tierra.

Estos propulsores pueden funcionar durante años sin quedarse sin combustible, pero como decimos proporcionan un empuje relativamente bajo en comparación con la propulsión que tienen las naves convencionales.

La sonda orbitará al asteroide durante 21 meses, mapeándolo y estudiando sus propiedades.
La sonda orbitará al asteroide durante 21 meses, mapeándolo y estudiando sus propiedades.
NASA

Asimismo, la misión también probará una nueva y sofisticada tecnología de comunicación láser que codifica datos en fotones -en lugar de ondas de radio- para comunicarse entre una sonda en el espacio profundo y la Tierra. El uso de luz en lugar de radio permite que la nave espacial comunique más datos en un período de tiempo determinado.

La nave espacial mide aproximadamente 25 metros de largo cuando se despliegan los paneles solares. Esto es aproximadamente del tamaño de una cancha de tenis. Solo ‘su cuerpo’ cuenta con unos 3 metros de largo y casi 2,5 metros de ancho, algo más grande que un Smart Car y tan alto como un aro de baloncesto reglamentario.

Psyche llevará a bordo un espectrómetro de rayos gamma y neutrones, un generador de imágenes multiespectral, un magnetómetro y un sistema de telecomunicaciones por radio de banda X. El coste de la misión se calcula en unos 850 millones de dólares.

El asteroide Psyche 16 se encuentra a más de 2.400 millones de kilómetros de la Tierra.
El asteroide Psyche 16 se encuentra a más de 2.400 millones de kilómetros de la Tierra.
NASA

¿Hemos visto esto antes?

La tecnología utilizada en esta misión ya ha tenido sus pequeños pinitos antes. Dawn, por ejemplo, lanzada en 2007 para estudiar las condiciones y procesos de la época más temprana del sistema solar, usaba energía del Sol y propulsores de iones. Esta sonda permaneció en activo hasta 2018, tres años más tarde de lo previsto, cuando se quedó en silencio mientras orbitaba el planeta enano Ceres -y donde permanecerá en órbita durante décadas-.

También estaba presente en la misión Deep Space 1, lanzada en 1998 para probar nuevas tecnologías para futuras exploraciones del espacio profundo e interplanetarias.

Otras naves espaciales lo que han planteado es utilizar la energía solar para realizar ciertas operaciones, como es el caso de Lucy. Esta misión tiene como objetivo estudiar los asteroides troyanos asociados con Júpiter, que se cree que son restos del material primordial que formó los planetas exteriores. Los troyanos orbitan alrededor del Sol en dos grupos sueltos, con un grupo delante de Júpiter y el otro detrás. Lucy empleará la energía solar para operar instrumentos.

No obstante, Psyche será la primera misión de la NASA en utilizar energía solar tanto para operaciones a bordo como para propulsión hacia el espacio profundo y además se calcula que sus propulsores podrán generar tres veces más empuje que sus predecesores.

Etapas de la misión de Psyche.
Etapas de la misión de Psyche.
NASA

¿Qué beneficios puede tener la propulsión solar-eléctrica frente a combustibles químicos?

Debido a que una nave espacial que usa propulsión solar-eléctrica requiere menos combustible que una de propulsión química, tiene más espacio a bordo. Por lo tanto, si la misión tiene éxito, podría ser el comienzo de una nueva era en el uso de sondas más eficientes en lo que a combustible se refiere, tanto para la exploración espacial como para las misiones comerciales. Es decir: se podría liberar más espacio a bordo para carga, instrumentos científicos y, algún día, incluso astronautas.

Hasta ahora, la tecnología de propulsión solar era algo que se reservaba para los satélites que orbitan alrededor de la Tierra, pues no se contemplaba como una alternativa lo suficientemente poderosa a los motores de propulsión química que llevan las naves espaciales que se dirigen al espacio profundo.

Este nuevo enfoque de la NASA abre nuevas y excitantes posibilidades a la exploración espacial, permitiendo investigar objetos celestes durante períodos más largos y potencialmente hacer que las misiones tripuladas por humanos fuera de la órbita de la Tierra sean más asequibles y factibles.

Apúntate a nuestra newsletter y recibe en tu correo las últimas noticias sobre tecnología.

Mostrar comentarios

Códigos Descuento