Volar más cerca de la Tierra permitiría que los satélites capturaran imágenes más detalladas, realizaran mediciones más precisas y redujeran el tiempo necesario para transmitir información. Sin embargo, existe un problema: cuanto más baja es la órbita, mayor es el contacto con las capas superiores de la atmósfera.
Ese aire extremadamente tenue genera una resistencia constante que frena las naves y provoca que pierdan altura. Si no cuentan con un sistema capaz de compensar el descenso, terminan reingresando en la atmósfera.
La startup española Kreios Space cree haber encontrado una solución tan ambiciosa como inesperada: utilizar esas mismas partículas atmosféricas que amenazan al satélite para impulsarlo. Su objetivo es realizar la primera demostración orbital de un sistema de propulsión eléctrica capaz de “respirar” el aire presente a cientos de kilómetros de altura.
El lugar donde los satélites pueden ver mejor, pero sobreviven menos
La órbita terrestre muy baja, conocida como VLEO, comprende altitudes situadas aproximadamente entre los 150 y los 300 kilómetros en esta misión. Desde allí, un satélite puede obtener mejores prestaciones con sensores y antenas más pequeños que los necesarios en órbitas superiores.
El inconveniente es que todavía existen suficientes partículas atmosféricas para generar un rozamiento considerable. La nave pierde velocidad de manera continua y necesita encender sus propulsores para evitar el descenso.
Los sistemas convencionales pueden realizar esa corrección, pero dependen de una cantidad limitada de propelente almacenado. Cuando se agota, la misión termina. La Agencia Espacial Europea ya demostró en tierra que es posible recoger el aire residual y utilizarlo en un propulsor eléctrico, aunque la tecnología todavía debe probar su funcionamiento integrado y sostenido en órbita.
A eso se suma otro enemigo: el oxígeno atómico. Esta forma altamente reactiva del oxígeno puede erosionar polímeros, revestimientos y otros materiales expuestos durante periodos prolongados, por lo que las futuras naves VLEO necesitan estructuras especialmente resistentes.
Un satélite que utilizará la atmósfera como propelente
El sistema de Kreios Space se denomina propulsión eléctrica atmosférica, o ABEP. En la parte frontal del satélite, una entrada pasiva recogerá partículas de oxígeno y nitrógeno mientras la nave avanza a velocidad orbital.
En lugar de almacenarlas como si fueran combustible tradicional, el motor las dirigirá hacia un propulsor de plasma helicón. Allí recibirán energía eléctrica, se ionizarán y serán aceleradas hacia el exterior. La expulsión de esos iones producirá un empuje continuo destinado a contrarrestar la resistencia atmosférica.
La atmósfera no proporcionará la energía del sistema: actuará como propelente. La electricidad necesaria para producir y acelerar el plasma deberá proceder de los sistemas energéticos del satélite.
Una nave de 200 kilogramos para comprobar si funciona
Kreios Space eligió a Kongsberg NanoAvionics para construir y adaptar la plataforma de su primera demostración orbital. La misión utilizará un bus MP42 que, con su carga útil incorporada, tendrá un peso final aproximado de 200 kilogramos.
NanoAvionics también integrará los instrumentos, realizará las pruebas del conjunto y dirigirá las primeras operaciones en órbita. Una vez completada esa fase, Kreios Space asumirá el control del satélite.
Además de comprobar el rendimiento del propulsor entre 150 y 300 kilómetros de altura, la nave estudiará el ambiente que la rodea y capturará imágenes de resolución inferior a un metro en luz visible e infrarrojo cercano. La empresa todavía no ha anunciado una fecha concreta de lanzamiento.
Convertir una órbita hostil en una oportunidad
La tecnología no está validada todavía en una misión completa. La prueba deberá demostrar que el sistema puede recoger suficientes partículas, producir un empuje estable y soportar durante un periodo prolongado uno de los entornos más agresivos de la órbita terrestre.
Sin embargo, si funciona, permitiría desarrollar satélites capaces de permanecer mucho más cerca del planeta sin cargar grandes depósitos de propelente. Kreios Space no pretende simplemente sobrevivir a la atmósfera residual: quiere conseguir que las futuras naves se alimenten del mismo obstáculo que intenta hacerlas caer.
