Los satélites pequeños tienen una virtud evidente: son baratos, compactos y mucho más fáciles de lanzar que las grandes naves espaciales. Pero esa misma ventaja es también su condena. En un CubeSat, cada centímetro cuenta. Si se añade una cámara, se pierde espacio para una batería. Si se añade combustible, se sacrifica instrumentación. Y si se quieren dos tipos de propulsión, uno potente y otro eficiente, el diseño empieza a parecer imposible.
Ingenieros del MIT acaban de probar una forma elegante de esquivar ese límite. Su sistema combina dos tecnologías que normalmente van por separado: propulsión química, ideal para maniobras rápidas, y propulsión eléctrica electrospray, lenta pero muy eficiente. La sorpresa es que ambas pueden alimentarse con el mismo combustible, ASCENT, desde un único depósito. El estudio fue publicado en Journal of Propulsion and Power y cuenta con financiación de la NASA.
Dos motores que antes no cabían en una nave pequeña
La propulsión química es la fuerza bruta de la astronáutica. Sirve para cambiar una órbita rápidamente, corregir una trayectoria o ejecutar maniobras que necesitan empuje inmediato. Consume más combustible, pero responde con potencia. La propulsión eléctrica funciona de otro modo: genera un empuje pequeño, casi paciente, que puede mantenerse durante largos periodos. Es perfecta para viajes prolongados o ajustes de precisión.
En una nave grande, combinar ambos sistemas es posible. En una nave del tamaño de un maletín, no tanto. Cada tipo de motor suele necesitar su propio propelente, su depósito, sus líneas, sus válvulas y su arquitectura. Para un CubeSat, eso puede ser demasiado volumen y demasiada masa.
Ahí entra ASCENT, siglas de Advanced SpaceCraft Energetic Non-Toxic propellant. Fue desarrollado como un propelente menos tóxico que la hidrazina, el combustible clásico de muchas maniobras espaciales. La NASA ya lo viene explorando como alternativa “verde” para futuras misiones, porque reduce riesgos de manipulación y puede ofrecer ventajas operativas frente a propelentes más peligrosos.
La propiedad escondida de ASCENT
El giro que encontró el equipo del MIT es que ASCENT no solo sirve como propelente químico. También es una mezcla de líquidos iónicos, un tipo de sal líquida a temperatura ambiente. Esa característica lo vuelve compatible con propulsores electrospray, una tecnología de micropropulsión que el laboratorio de Paulo Lozano lleva años desarrollando para satélites pequeños.
Un propulsor electrospray no se parece a un cohete convencional. Es diminuto, casi del tamaño de una uña, y funciona aplicando un campo eléctrico a un líquido iónico. Ese campo carga partículas del propelente y las expulsa como un chorro finísimo de iones. El empuje es pequeño, pero extremadamente eficiente. Para una nave diminuta, esa precisión puede ser oro puro.
Amelia Bruno, autora principal del estudio y exinvestigadora posdoctoral del Departamento de Aeronáutica y Astronáutica del MIT, explicó que ASCENT resultó ser justo el tipo de líquido que normalmente se usa en propulsores electrospray. El equipo decidió probarlo y comprobó que podía ofrecer un rendimiento similar al de sus propelentes habituales en términos de empuje.
Lo importante no es solo el motor: es el depósito compartido
La verdadera innovación está en el sistema completo. Si un único tanque puede alimentar tanto un propulsor químico como varios electrospray, un CubeSat gana algo que antes parecía reservado a plataformas más grandes: dos modos de movimiento. Uno para actuar rápido. Otro para ahorrar combustible y corregir con precisión.
Según MIT, la tecnología se probará con la misión Green Propulsion Dual Mode de la NASA, programada para lanzarse en noviembre. Será un CubeSat equipado con un propulsor químico y cuatro propulsores electrospray alimentados por el mismo depósito de ASCENT. Paulo Lozano destacó que sería la primera vez que un satélite use un tanque compartido para ambos tipos de propulsión.
La NASA describe GPDM como una demostración de vuelo en un CubeSat 6U en órbita baja terrestre. Su objetivo es realizar maniobras de subida y bajada orbital para caracterizar el rendimiento de esta tecnología de doble modo, con la mirada puesta en futuras misiones interplanetarias de bajo coste.
De observar tormentas a viajar hacia Marte
La aplicación más cercana está en la órbita terrestre. Un satélite pequeño con propulsión química y eléctrica podría reaccionar rápido ante eventos dinámicos, como tormentas, incendios o fenómenos climáticos, y luego mantener su posición con ajustes finos. Sería una herramienta interesante para constelaciones de observación, donde la flexibilidad vale casi tanto como la resolución de los sensores.
La aplicación más ambiciosa está bastante más lejos. Lozano plantea que CubeSats equipados con este sistema podrían viajar lentamente hacia Marte o el cinturón de asteroides usando propulsión electrospray, y luego recurrir al modo químico para acercarse con rapidez a objetivos concretos. No sustituirían a una gran misión científica, pero podrían funcionar como exploradores baratos, numerosos y especializados.
Esa idea encaja con una tendencia más amplia de la exploración espacial: distribuir riesgos. En lugar de enviar una sola nave enorme y carísima, una agencia podría desplegar varias micronaves, cada una con una tarea específica. Si una falla, no se pierde toda la misión. Si varias funcionan, el sistema completo puede cubrir más terreno, más objetivos y más oportunidades científicas.
Todavía hay preguntas abiertas antes de hablar de Marte
El avance no significa que mañana vayamos a ver enjambres de CubeSats rumbo al sistema solar exterior. El propio estudio detectó discrepancias entre mediciones directas e indirectas del flujo de masa, lo que sugiere pérdidas o dinámicas que aún deben entenderse mejor. No es una bandera roja definitiva, pero sí recuerda que el laboratorio y el espacio no siempre cuentan la misma historia.
También habrá que comprobar cómo se comporta el sistema durante meses o años, cómo se rellena o distribuye el propelente en microgravedad, qué vida útil tienen los emisores electrospray y cómo afecta el chorro de iones a otras partes del satélite. Investigaciones recientes sobre electrospray en CubeSats, por ejemplo, han analizado problemas como la posible contaminación de paneles solares por la pluma del propulsor, un detalle pequeño que puede volverse crítico en misiones largas.
Pero si GPDM funciona, el mensaje será poderoso. Los satélites pequeños dejarán de ser solo acompañantes baratos para órbitas cercanas. Podrían convertirse en exploradores con autonomía real, capaces de maniobrar, ajustar, ahorrar combustible y tomar decisiones de misión más flexibles.
La exploración del sistema solar siempre se imaginó con grandes naves, antenas enormes y presupuestos de miles de millones. El MIT y la NASA están probando otra posibilidad: que algunos de nuestros futuros ojos en Marte, en asteroides o alrededor de la Tierra sean máquinas minúsculas, alimentadas por un solo depósito y moviéndose con dos personalidades. Un empujón fuerte cuando haga falta. Un susurro eléctrico para todo lo demás.
