La ciencia y un nuevo intento de la eliminación de basura espacial

La ciencia y un nuevo intento de la eliminación de basura espacial

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Un revolucionario sistema de desorbitado permitirá retirar del espacio los satélites cuando lleguen al final de su vida útil, en vez de dejarlos abandonados en órbita como suele hacerse ahora.

El sistema se basa en una especie de amarra espacial que produce una fuerza capaz de provocar la reentrada del satélite y su eliminación en las capas altas de la atmósfera. A diferencia de las tecnologías convencionales, no necesita propulsante y funciona de manera pasiva.

La Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) y la empresa SENER Aeroespacial, ambas entidades en España, han puesto en marcha un laboratorio de aviónica para el desarrollo de un equipo de desorbitado de basura espacial basado en esa nueva tecnología, conocida como amarra espacial electrodinámica.

El laboratorio, ubicado en las instalaciones de SENER en Tres Cantos (Madrid), permitirá integrar el sistema de aviónica desarrollado gracias a un doctorado industrial financiado por la Comunidad de Madrid. El sistema de aviónica es una parte clave del equipamiento de desorbitado que se está fabricando en el marco de E.T.PACK, un proyecto FET-OPEN financiado con 3 millones de euros por la Comisión Europea.

Con la puesta en marcha del nuevo laboratorio, arranca la integración del sistema de aviónica en el sistema de desorbitado. El consorcio tendrá preparado un primer prototipo completo del equipo a finales del año 2022 y espera madurarlo en un proyecto posterior que termine con una demostración en órbita a finales del año 2024. El objetivo es contar con un sistema operativo para el año 2025.

Junto a SENER Aeroespacial y la UC3M, coordinador del proyecto, completan el consorcio de E.T.PACK las universidades de Padua (Italia) y Dresde (Alemania), el Instituto Fraunhofer (Alemania) y la empresa española Advanced Thermal Devices. Además, E.T.PACK ha recibido el apoyo de la Comunidad de Madrid a través de uno de sus doctorados industriales.

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Recreación artística del proyecto de desorbitado espacial E.T.PACK. (Imagen: SENER Aeroespacial)

El objetivo principal de E.T.PACK es desarrollar un ‘kit’ de desorbitado autónomo basado en una amarra espacial electrodinámica. El kit, de tamaño reducido, se montará en los satélites de futura generación. Una vez activado desde tierra, el kit desplegará una amarra electrodinámica que interactuando de manera pasiva con la magnetosfera terrestre, producirá una fuerza de frenado que dará lugar a la reentrada del satélite en la atmósfera terrestre y su eliminación. La amarra electrodinámica, una cinta de aluminio muy fina de unos dos centímetros de ancho y un par de kilómetros de longitud, usa el plasma que existe alrededor de la Tierra y el campo geomagnético para generar una corriente eléctrica que, gracias a un efecto electrodinámico, da lugar a una fuerza conocida como frenado de Lorentz. Dicha fuerza desorbita el satélite hasta forzar su reentrada, contribuyendo a un uso sostenible del espacio.

El responsable de la integración de la aviónica es el ingeniero de SENER Aeroespacial Sergio García González, quien cursa un doctorado en Ingeniería Aeroespacial en la UC3M bajo la tutela del profesor Gonzalo Sánchez Arriaga (coordinador de E.T.PACK), del Departamento de Bioingeniería e Ingeniería Aeroespacial de la Universidad. “Existen sistemas para desorbitar satélites, pero usando propulsión convencional, lo que aumenta su coste. Debido a que la basura espacial es un problema creciente, instituciones como la Comisión Europea y la Comunidad de Madrid fomentan la investigación para buscar alternativas de bajo coste que sean eficaces. Nuestro sistema de amarra espacial podría ser una de estas soluciones”, explica Sergio García González.

La realidad es que, en la actualidad, ningún país obliga a las empresas que lanzan satélites a retirarlos una vez finalizada la misión. El sistema propuesto por E.T.PACK pretende invertir esta tendencia proporcionando un sistema ligero, de coste reducido y gran eficacia: el kit de desorbitado se podrá comunicar con tierra, estabilizar un satélite de hasta 1.000 kg y controlar la maniobra de desorbitado para evitar eventuales colisiones con otros objetos.

SENER y la UC3M cuentan con un exitoso historial de colaboraciones, entre ellas HIPATIA, con la evolución del motor de plasma helicón para propulsión en el espacio; el desarrollo de tecnologías fotónicas; y una misión cubesat de demostración, entre otras innovaciones para el sector espacial.

(Fuente: UC3M)

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