Un satélite español probará el primer motor que se alimenta del aire

Un satélite español probará el primer motor que se alimenta del aire

A 200 kilómetros de altura todavía queda atmósfera suficiente para frenar un satélite y hacerlo caer en cuestión de semanas. Este es e motivo por la que esa franja de órbita está prácticamente vacía, aunque sea la que ofrece las mejores imágenes de la Tierra y el menor retardo en las comunicaciones. La empresa española Kreios Space quiere usar ese mismo aire residual como propulsante, y ha elegido a Kongsberg NanoAvionics para construir el satélite que lo demuestre.

El contrato se anunció el 4 de agosto y apunta a la primera demostración en órbita de un sistema de propulsión eléctrica air-breathing (ABEP). No hay fecha de lanzamiento confirmada.

Qué es la órbita VLEO

VLEO son las siglas en inglés de órbita muy baja terrestre. La misión de Kreios operará entre los 300 y los 150 kilómetros de altura, muy por debajo de la Estación Espacial Internacional, que vuela alrededor de los 400.

Estar más cerca del suelo tiene ventajas medibles. Un sensor óptico distingue detalles más pequeños desde 200 kilómetros que desde 500, y la señal tarda menos en ir y volver, con lo que baja la latencia. El enlace de radio necesita menos potencia para mantener la misma calidad de comunicación.

El problema está en que a esas alturas la atmósfera no ha desaparecido del todo. Queda un gas muy tenue que roza contra el satélite y le va robando velocidad. Sin un motor que compense ese frenado de forma continua, la órbita se degrada y el aparato reentra en pocas semanas. Por eso los satélites comerciales trabajan más arriba, donde el rozamiento es despreciable.

Un motor que se alimenta del aire

La propulsión air-breathing parte de una idea sencilla de enunciar. En lugar de llevar el propulsante en un depósito, el satélite lo recoge del entorno por el que vuela. Una toma frontal captura los gases residuales que encuentra a su paso, sobre todo oxígeno y nitrógeno, y los conduce hasta un motor eléctrico que los ioniza y los expulsa a gran velocidad para generar empuje.

El paralelismo más cercano está en un motor a reacción de avión. Tampoco lleva oxidante a bordo, lo toma del aire por el que vuela. La diferencia es que a 200 kilómetros ese aire es tan tenue que el sistema tiene que capturarlo y comprimirlo con una eficiencia muy superior.

La energía la ponen los paneles solares, así que el satélite no depende de ningún consumible almacenado. La vida útil de un satélite con motor convencional termina cuando se agota el depósito, y ese depósito pesa y ocupa espacio que podría ir a la carga útil. Un motor que se alimenta del medio elimina esa cuenta atrás.

«Kreios está construyendo los satélites que hacen posible la operación sostenida en órbita muy baja», Adrián Senar, consejero delegado de Kreios Space.

La plataforma MP42 de NanoAvionics

Para esta primera demostración en órbita, Kreios ha elegido el bus MP42 de Kongsberg NanoAvionics, fabricante lituano de satélites pequeños que acumula más de 120 misiones desde 2014. El bus es la parte común del satélite, la estructura con la electrónica, la energía, el control de orientación y las comunicaciones, sobre la que se monta después la carga útil concreta de cada misión.

El satélite pesará unos 200 kilos en su configuración final e incluirá una carga óptica cuyo proveedor todavía no se ha anunciado. Desde su órbita tomará imágenes de resolución submétrica en el espectro visible e infrarrojo cercano, medirá las condiciones del entorno y validará el rendimiento del propulsor.

NanoAvionics se encarga de adaptar el bus a los requisitos de la misión, integrar la carga óptica, hacer los ensayos de sistema completos y poner la plataforma en servicio una vez en órbita. A partir de ese momento, el equipo de Kreios asume el control operativo.

Qué cambia si el motor funciona

Una constelación estable en VLEO cambia los números de la observación de la Tierra. Con la misma óptica, bajar de 500 a 200 kilómetros multiplica el detalle que se distingue en el suelo. Para vigilancia de infraestructuras, agricultura o gestión de emergencias, eso significa ver cosas que antes exigían un satélite mucho más caro.

En comunicaciones el argumento es el retardo. La latencia depende de la distancia física que recorre la señal, y ese principio funciona igual mirando hacia arriba que mirando hacia los lados. Es el mismo motivo por el que un hosting web con centros de datos en España responde antes a un visitante español que uno alojado al otro lado del Atlántico.

Queda un efecto menos comentado. Los satélites que operan tan bajo reentran solos y se desintegran al final de su vida útil, sin quedarse dando vueltas como basura espacial ni ocupar las altitudes más congestionadas.

Y está el volumen de datos. Las imágenes submétricas tomadas de forma continua generan un caudal que hay que procesar y almacenar en tierra, con picos difíciles de dimensionar por adelantado. Es el tipo de carga que empuja hacia infraestructura elástica como un servidor cloud, donde los recursos se ajustan a la demanda real.

 

Quién más va detrás de VLEO

El interés por esta franja de órbita se ha acelerado. China ha creado una alianza nacional de industria VLEO y varias compañías han anunciado misiones y rondas de financiación en este terreno. En Europa la lista de iniciativas es corta, algo que el consejero delegado de NanoAvionics, Atle Wøllo, mencionó al presentar el contrato.

Kreios Space se fundó en 2021, tiene su sede en Nigrán (Pontevedra) y está participada por el NATO Innovation Fund. Su primera misión sigue sin fecha de lanzamiento.

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