La NASA prueba un satélite del tamaño de una caja de zapatos que quiere cambiar la forma de moverse por el espacio

La NASA se prepara para probar en órbita un nuevo sistema de propulsión que permitirá a un pequeño satélite utilizar un mismo combustible para realizar dos tipos muy distintos de maniobras. La misión ASCENT Propulsion Dual Mode empleará una única reserva de propelente para alimentar tanto un motor de combustión de alto empuje como propulsores eléctricos de electrospray de bajo empuje. El objetivo de la demostración será comprobar en el espacio que este sistema de propulsión dual puede funcionar en una nave de aproximadamente el tamaño de una caja de zapatos, evitando recurrir a sistemas independientes para cada función. 

Actualmente, las naves espaciales suelen necesitar dos sistemas de propulsión diferentes para cubrir sus necesidades de navegación. Los motores químicos de alto empuje permiten efectuar movimientos rápidos, como determinadas maniobras orbitales, mientras que los eléctricos ofrecen un empuje menor pero mucho más eficiente para operaciones lentas, como mantener una posición. Esta configuración requiere múltiples depósitos y sistemas de tuberías, con el consiguiente aumento del peso y del volumen ocupado en la nave. 

La propuesta de ASCENT consiste en sustituir esa arquitectura por un depósito central con un único propelente no tóxico, también denominado ASCENT, que suministrará combustible a ambos tipos de motores. Compartir el depósito permite ahorrar masa y espacio que pueden destinarse a instrumentos científicos. Esta reducción también podría permitir que futuras misiones utilizasen cohetes de lanzamiento más pequeños y, por tanto, menos costosos. 

Dos formas de propulsión con un mismo combustible

La tecnología reúne desarrollos de diferentes instituciones y empresas estadounidenses. El Centro Marshall de Vuelos Espaciales de la NASA, en Alabama, dirige la misión, mientras que el Instituto Tecnológico de Massachusetts ha desarrollado los propulsores de electrospray. Plasma Processes se ha encargado del módulo de propulsión química y el Instituto Tecnológico de Georgia ha integrado la plataforma del satélite. El resultado es un CubeSat 6U cuyo sistema de propulsión deberá demostrar en el espacio que puede combinar las capacidades de alto y bajo empuje alimentándose desde un mismo depósito. 

Antes de llegar a esa fase, los ingenieros han sometido el hardware de vuelo a una batería de pruebas en tierra. Una de las más importantes ha consistido en comprobar la estanqueidad del sistema mediante helio presurizado dentro de una cámara de vacío. El ensayo confirmó que los sellos funcionaban como estaba previsto, un aspecto especialmente relevante porque un solo depósito debe alimentar dos tipos distintos de propulsores y cualquier fuga en las líneas o válvulas comprometería la seguridad y el funcionamiento de la misión. 

El CubeSat también ha pasado por ensayos de vacío térmico destinados a reproducir las condiciones que encontrará en órbita terrestre baja. La ausencia de aire y las fuertes variaciones de temperatura pueden afectar a los componentes de una nave, por lo que estas pruebas sirven para verificar que la electrónica, los motores y los sistemas mecánicos seguirán funcionando en ese entorno. A ello se ha añadido un ensayo de rotación para determinar las propiedades de masa y el centro de gravedad del satélite, fundamentales para que pueda mantener una orientación estable, comunicarse con la Tierra mediante sus antenas y dirigir correctamente sus paneles solares hacia el Sol. 

Una demostración de nueve meses en órbita

Superados los ensayos ambientales y físicos, ASCENT ha entrado en la fase final de preparación. El equipo todavía debe completar las últimas comprobaciones del sistema, integrar los paneles solares y enviar el hardware hasta el lugar de lanzamiento. Según la planificación publicada por la NASA el 25 de septiembre, la misión tiene previsto despegar no antes del 1 de octubre como carga de un cohete Falcon 9 desde la Base de la Fuerza Espacial Vandenberg, en California. Esta fecha marca, por tanto, el primer momento posible para el lanzamiento y no una fecha cerrada. 

Una vez desplegado a unos 325 millas (unos 523 kilómetros) sobre la Tierra, el satélite iniciará una misión de nueve meses. Tras las comprobaciones iniciales, los responsables realizarán pequeñas maniobras utilizando la propulsión química y eléctrica y, si los resultados son satisfactorios, pasarán varios meses elevando y reduciendo repetidamente su órbita. Para ello alternarán el motor de alto empuje y los propulsores de bajo empuje con el objetivo de demostrar que el concepto de propulsión dual funciona en el espacio.