La ESA pone en marcha el primer propulsor de cohetes que utiliza aire como combustible

Propulsor por respiración de aire de la ESA

El mundo ha dado a luz un propulsor de cohete que usa aire en lugar de combustible y que podría cambiar la forma en que los satélites vuelan en las órbitas más bajas alrededor de la Tierra.

El nuevo propulsor puede recoger moléculas de aire, comprimirlas, cargarlas eléctricamente y luego liberarlas, eliminando la necesidad de combustible químico. Todo lo que se necesita algo de electricidad, que generalmente se puede obtener del sol.

De acuerdo con las pruebas de laboratorio realizadas por el equipo de la Agencia Espacial Europea (ESA, por sus iniciales en inglés), el nuevo propulsor podría alimentar «una nueva clase de satélites», operando durante años alrededor de planetas como la Tierra o Marte.

«Este resultado significa que la propulsión eléctrica que respira por aire ya no es simplemente una teoría, sino un concepto tangible y funcional, listo para desarrollarse, para servir algún día como base de una nueva clase de misiones», dice Louis Walpot, uno de los científicos de la ESA.

La ESA ha estado trabajando en esto por más de una década. Su satélite GOCE Gravity Mapper funcionó durante más de cinco años con un tipo de propulsor similar, aunque contaba con 40 kilogramos de xenón para mantenerse en funcionamiento.

Ahora la agencia ha descubierto cómo usar aire en su lugar, y aunque no hay moléculas de aire en el vacío del espacio, a bajas órbitas se puede recolectar lo suficiente para dar un impulso periódico a un satélite.

Así podrían funcionar los satélites con el nuevo propulsor. (ESA)

Estos tramos exteriores de la atmósfera reducen gradualmente la velocidad de los satélites en órbita y los arrastran de vuelta a la Tierra, por lo que se requieren estos propulsores.

La clave para resolver esto fue encontrar una forma de recolectar y comprimir las escasas moléculas de aire, en lugar de solo hacerlas rebotar. Aquí la carga eléctrica y la ionización son cruciales porque proporcionan la aceleración necesaria.

«En lugar de simplemente medir la densidad resultante en el colector para verificar el diseño de admisión, decidimos conectar un propulsor eléctrico. De esta forma demostramos que podíamos recolectar y comprimir las moléculas de aire a un nivel en el que la ignición del propulsor pudiera tener lugar y medimos el empuje real», explica Walpot.

El equipo simuló el ambiente a una altitud de 200 kilómetros y a una velocidad del satélite de 7,8 kilómetros por segundo. Sin válvulas ni piezas complejas, todo lo que se necesita es cargar eléctricamente las moléculas para acelerarlas y expulsarlas. Con un sistema de dos etapas, especialmente diseñado, se obtuvo una carga más eficiente.

El propulsor del cohete se probó con xenón, luego con una mezcla de nitrógeno y oxígeno y finalmente solo con moléculas atmosféricas de aire.

Todavía hay mucho más trabajo por hacer antes de que un sistema de este tipo pueda instalarse en un satélite, pero esta es una evidencia sólida de que dicho sistema es posible.

El Ciudadano, vía Science Alert