Una empresa satélite Maxar entregó recientemente un trozo de nave espacial del tamaño de una camioneta de pasajeros al Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en California. Este chasis servirá como la columna vertebral de una nave espacial robótica que explorará un asteroide metálico por primera vez. Esta ambiciosa misión, llamada Psyche por el asteroide epónimo que explorará, se lanzará el próximo verano en un cohete Falcon Heavy.
Una vez en el espacio, la nave utilizará un innovador medio de propulsión, conocido como propulsores Hall, para alcanzar el asteroide. Esta será la primera vez que una nave espacial se aventure en el espacio profundo utilizando propulsores Hall. Sin esta tecnología, la misión Psyche probablemente no estaría sucediendo, ciertamente no a su costo de poco menos de mil millones de dólares.
Para David Oh, el chasis grande y cuadrado representa uno de esos momentos de "círculo completo" en la vida. Hace más de dos décadas, trabajó en la tecnología de propulsores Hall como estudiante de posgrado en el Instituto de Tecnología de Massachusetts. Continuaría trabajando para Space Systems / Loral, que primero puso la tecnología de propulsión en grandes satélites comerciales y luego sería adquirida por Maxar.
Después de trabajar en los primeros lanzamientos de satélites comerciales impulsados por propulsores Hall, Oh dejó el sector privado en 2003 para venir al Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA, donde desde entonces ha trabajado en una serie de misiones, incluido el vuelo de Curiosity al Planeta Rojo en 2011. Ahora se desempeña como líder técnico de la misión Psyche.
"He estado trabajando en la propulsión eléctrica durante más de dos décadas", dijo en una entrevista.
Y ahora, la tecnología de propulsores Hall en la que Oh trabajó como estudiante graduado llevará a la NASA a un lugar completamente nuevo: Psyche. Ninguna nave espacial ha visitado jamás un mundo como este, compuesto de aproximadamente un 60 por ciento de metal. Realmente tenemos ni idea cómo se verá.
Los motores impulsados por propulsión química son excelentes para sacar cohetes de la superficie de la Tierra cuando se necesita una fuerte explosión de energía para salir del pozo gravitacional del planeta. Pero los motores de cohetes químicos no son las máquinas más eficientes en combustible del mundo, ya que consumen propulsor. Y una vez que una nave espacial está en el espacio, existen medios más eficientes en el consumo de combustible para moverse.
Uno de ellos es la propulsión solar-eléctrica, que utiliza paneles solares para capturar energía del Sol, que a su vez ioniza y acelera un gas, típicamente xenón, para producir un empuje. No es un gran empuje. De hecho, es excepcionalmente ligero. Cada uno de los propulsores de la misión Psyche alcanza un máximo de aproximadamente la misma fuerza que la ejercida por dos o tres cuartos en la palma de la mano. Pero debido a que son tan eficientes en combustible, los propulsores eléctricos solares no se queman durante unos minutos a la vez. Se queman durante meses, produciendo una aceleración constante.
La NASA ha estado experimentando con esta tecnología durante un tiempo. La agencia espacial probó por primera vez la tecnología de propulsión eléctrica en su misión Deep Space 1, que se lanzó en 1998, y más tarde en la misión Dawn en 2007 que visitó Vesta y Ceres en el cinturón de asteroides.
Estas naves espaciales usaban propulsores de iones. Los propulsores Hall, por el contrario, utilizan un diseño más simple, con un campo magnético para limitar el flujo de propulsor. Estos propulsores fueron inventados en la Unión Soviética y posteriormente adaptados con fines comerciales por Maxar y otras empresas. Muchos de los satélites de comunicaciones más grandes en órbita geoestacionaria en la actualidad, como los que transmiten DirecTV, utilizan propulsores Hall para el mantenimiento de estaciones.
Pero ahora, por primera vez, se están utilizando para una misión en el espacio profundo. La NASA y Maxar creen que la tecnología está lista, pero aún debe probarse en un nuevo entorno.
"Siempre es un gran problema ir más allá de la órbita terrestre", dijo Robert Curbeam, un ex astronauta que es vicepresidente senior de Maxar. "A medida que te alejas del Sol, generarás menos energía a partir de los paneles solares. El entorno de radiación será diferente. Y está la cuestión de si podemos mantener estos propulsores pulsando durante tanto tiempo".
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