Una nave espacial que se alimenta de energía solar

Una de las próximas misiones al espacio profundo de la NASA llevará a la nave espacial Psyche hacia un asteroide rico en metales ubicado en el cinturón de asteroides entre Marte y Júpiter utilizando un motor de propulsión eléctrica, que la propia agencia ha catalogado como “eficiente y silencioso”.

La nave espacial se lanzará en agosto del 2022 y viajará aproximadamente 2,400 millones de kilómetros a lo largo de tres años y medio para poder llegar al asteroide también llamado Psyche, que destaca por ser rico en metales y puede consistir principalmente en metal del núcleo de un planeta primitivo.

Una vez que la nave se encuentre en órbita, el equipo de la misión utilizará la carga de instrumentos científicos con la intención de investigar lo más posible sobre lo que este objeto único puede aportar sobre la formación de planetas rocosos como la Tierra.

La tecnología de propulsión eléctrica solar permitirá hacer más eficiente el viaje
En su lanzamiento dependerá de los motores de cohetes químicos del Falcon Heavy para despegar y escapar de la gravedad de nuestro planta, pero una vez se separe del vehículo, usará la propulsión eléctrica solar. Esta forma de propulsión hace uso primero de unos grandes paneles solares que convierten la luz en electricidad, que proporcionará la fuente de energía para los propulsores, conocidos como Hall y que montará la Psyche, siendo la primera nave en utilizarlos más allá de la órbita de la Luna.

La tecnología de propulsión eléctrica solar ofrece la combinación adecuada de ahorro de costos, eficiencia y energía y podría desempeñar un papel importante en el apoyo a futuras misiones científicas a Marte y más allá

El plasma de xenón emite un resplandor azul desde un propulsor Hall eléctrico (izquierda) idéntico a los que impulsarán la nave espacial Psyche. A la derecha se puede ver un propulsor no operativo
Además Psyche llevará tanques llenos de xenón, el mismo gas que se utiliza en los fatos de los automóviles y los televisores de plasma. Los cuatro propulsores de la nave usarán campos electromagnéticos para acelerar y expulsar átomos cargados (iones) de este xenón, que a medida que son expulsados, crear un empuje que moverá suavemente la nave a través del espacio, emitiendo a su paso rayos azules de xenón ionizado.

Aunque el empuje del motor es suave y ejerce la misma presión que sostener en la mano un par de monedas, es suficiente para realizar la aceleración al espacio profundo, sin un arrastre atmosférico que lo frene, por lo que la nave acelerará a velocidades de hasta 320,000 kilómetros por hora.

Estos propulsores Hall de Psyche son tan eficientes que pueden funcionar sin parar durante años antes de quedarse sin combustible, que serán 922 kilogramos de xenón almacenado. Por el lado contrario, los ingenieros han estimado que si se usaran propulsores químicos tradicionales, la misión consumiría cinco veces esa cantidad de propulsor.

Psyche se lanzará desde la plataforma 39A en el Centro Espacial Kennedy de la NASA a bordo de un Falcon Heavy que la colocará en trayectoria a Marte para aprovechar su gravedad siete meses después, en mayo de 2023 y se espera llegue a su destino a principios de 2026, donde se deberán realizar ajustes para ponerla en órbita alrededor del asteroide.

Esta maniobra será complicada por la poca información sobre el asteroide, que solo se ve como un pequeño punto de luz en los telescopio y de acuerdo a estimaciones, tiene 226 kilómetros de ancho y forma de papa, lo que también significa que no se conoce totalmente cómo funciona su campo de gravedad.

Una tecnología probada, pero también refinada
Esta no es la primera vez que se usa este sistema de propulsión, ya en 1998 el Deep Space 1 voló junto a un asteroide y un cometa así, y después la Dawn que viajó y orbitó el asteroide Vesta y luego el protoplaneta Ceres, misión que terminó en el 2018 tras 11 años, cuando agotó su ultimo propulsor de hidracina para mantener su orientación.

La Psyche, también cuenta con un chasis del tamaño de una camioneta que alberga el sistema eléctrico, de propulsión, térmico, guía y de navegación. Antes de su lanzamiento y tras ser completamente ensamblado, la nave será llevada a la cámara de vacío térmica del Laboratorio de Propulsión a Chorro para realizar las pruebas que simulan el entorno del espacio profundo, antes de enviarla a Cabo Cañaveral durante la próxima primavera.

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