¿Una misión a Marte sostenible? Investigadores de la UVigo demuestran su viabilidad

¿Una misión a Marte sostenible? Investigadores del campus de Ourense, ligados a la Escola de Enxeñaría Aeronáutica e do Espazo, realizaron un estudio de viabilidad de una misión al planeta rojo usando propulsión solar eléctrica, en contraposición con la propulsión química, que es el método empleado tradicionalmente en el espacio. En él demuestran su superioridad y presentan un diseño preliminar completo de un satélite con este sistema eléctrico.

El trabajo fue publicado recientemente en la revista “Acta Astronautica” en un artículo titulado ‘Feasibility study of la solar electric propulsion mission to Mars’ y está firmado por Marco Casanova, Fermín Navarro y Daniele Tommasini, graduado y profesores respectivamente de la Escola de Enxeñaría Aeronáutica e do Espazo. La iniciativa, apuntan sus responsables, es fruto de una colaboración entre dos centros de investigación de la Universidade de Vigo, como son atlanTTic (Centro de Investigación en Tecnologías de Telecomunicación), del que forma parte Navarro, y el recientemente creado IFCAE (Instituto de Física y Ciencias Aeroespaciales), del que tanto por Casanova como Tommasini son miembros.

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Según explica Marco Casanova “nuestra colaboración se remonta a varios años atrás, cuando presenté con ambos profesores un estudio sobre una misión a Júpiter empleando un nuevo sistema de propulsión basado en fuerzas electrodinámicas. Desde entonces seguimos trabajando en diversos proyectos, como estudios de defensa planetaria para modificar órbitas de asteroides con probabilidad de impacto con la tierra”.

El artículo es parte de su investigación como estudiante de doctorado del Programa de Tecnología Aeroespacial de la Universidade de Vigo, que realiza mientras trabaja para la Agencia Espacial Europea como responsable del ordenador de a bordo (data handling SOE) para la misión EarthCare, que está previsto lanzar en mayo.

Comparación de resultados

Los autores del estudio explican que, en contraposición con la propulsión química, método de propulsión usado tradicionalmente en el espacio y en el que en una cámara de combustión se quema un combustible en presencia de un carburante, la propulsión eléctrica emplea el impulso que genera la aceleración de electrones que se expulsan al ionizar un gas noble.

Esta tecnología, detallan, genera una fuerza mucho más pequeña, pero consume propulsante a una velocidad mucho menor, lo cual restringe su uso a arcos de tiempo amplios, mientras que la propulsión química se usa en maniobras puntuales en las que se confiere mucha más fuerza en un instante. “En los últimos años hay un creciente interés en misiones a la luna y Marte y es cada vez más importante hacer un uso sostenible y óptimo del combustible. Es por eso por lo que es relevante intentar mejorar este tipo de misiones”, afirman.

Según comentan los investigadores, esta tecnología, “en completo auge en satélites comerciales de observación terrestre y para satélites geoestacionarios, empieza a ser determinante también en misiones interplanetarias ya que abre la puerta a tipos de trayectorias imposibles con propulsión química”.

En su trabajo, los investigadores de la UVigo compararon las masas que se necesitarían “para llevar a cabo una misión científica a una órbita polar alrededor de Marte a tan sólo 300 kilómetros de altura usando un sistema químico y uno eléctrico”. Una vez “demostrada la superioridad del sistema eléctrico”, el estudio presenta un diseño preliminar completo de un satélite de propulsión eléctrica capaz de llevar a cabo la misión, presentando los requisitos de potencia, masa o equipamiento necesarios. “Este concepto de misión puede servir de base para futuras misiones ya que demuestra las ventajas de este sistema en comparación con previas misiones al planeta rojo”, afirman los autores del trabajo.