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Energía

Esta nave espacial a vapor visitará asteroides sin descanso

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Un nuevo vehículo espacial, WINE, está diseñado para extraer agua directamente de los cuerpos celestes y utilizarla posteriormente como vapor para propulsarse y llegar a su próximo destino. Gracias al uso de esta tecnología con siglos de antigüedad, podría ser capaz de viajar de forma indefinida

  • por Erin Winick | traducido por Ana Milutinovic
  • 21 Marzo, 2019

Cuando la idea de la minería de asteroides empezó a coger fuerza, muchas de las empresas interesadas hablaron sobre el uso de combustibles basados en agua para alimentar su nave espacial. La idea era que el hielo, siendo tan abundante en los asteroides, podría descomponerse en hidrógeno y oxígeno para hacer un combustible más eficiente. Esta sería una forma barata de prolongar la vida de cada misión.

Pero como las compañías más importantes encargadas de minar de asteroides tenían dificultades para obtener fondos y finalmente fueron compradas, disminuyó gran parte del interés en las naves espaciales impulsadas por el agua. Ahora, un nuevo proyecto está aumentando de nuevo la posibilidad de una era de vapor en el espacio.

El mes pasado, un equipo liderado por la Universidad de Florida Central (UCF por sus siglas en inglés, EE.UU.) mostró una nave espacial que usará agua para explorar, en vez de minar, los asteroides. En lugar de terminar la misión cuando el dispositivo se quede sin carburante, la nave WINE (World Is Not Enough o El Mundo no es Suficiente) extraerá agua directamente de los cuerpos celestes que está visitando

El enfoque del equipo WINE es diferente de la idea anterior, ya que usaría el agua directamente en vez de descomponerla en gases. En teoría, esto sería más barato y tendría menos posibilidad de fracaso. "Queremos usar los recursos que están disponibles", explica el líder del proyecto para la UCF, Phil Metzger. "Debemos usar la tecnología apropiada, no alta tecnología".

Después de aterrizar en un cuerpo helado como un asteroide, WINE perforará el hielo. Derretirá el agua, la capturará y la volverá a congelar dentro del depósito de la nave, que ocupa aproximadamente un tercio de su volumen. Cuando está listo para prepararse para el despegue, calentará el agua congelada con energía solar o nuclear en el transcurso de aproximadamente 10 días, acumulando presión en el interior. Luego, en una explosión, la presión se libera como vapor, disparando la nave espacial a su próximo destino cercano. El concepto recuerda a los propuestos hechas por las compañías de minería de asteroides Deep Space Industries (DSI) y Planetary Resources. El ex ingeniero jefe de DSI, Grant Bonin, llamó a su prototipo, Prospector-1, "una caldera de vapor voladora".

La energía del vapor ya está demostrando ser una herramienta efectiva en la órbita de la Tierra. DSI había aplicado previamente una técnica conocida como propulsión electrotérmica basada en agua (en esencia, energía del vapor) para desarrollar Comet, un dispositivo que podía maniobrar satélites en órbita. Bradford Space, la empresa que adquirió DSI, acabó vendiéndolo. 

En el reciente lanzamiento compartido de SSO-A SmallSat Express del año pasado, cuatro de los satélites adjuntos fueron equipados con el Comet propulsado por agua. 

El antiguo competidor de DSI, Planetary Resources, propuso un concepto similar, con la idea de que los satélites pudieran recargarse siempre con el combustible de  agua extraída de asteroides cercanos a la Tierra, en lugar de terminar su misión cuando se queden sin carburante.

Sistema de propulsión de cometas.

Foto: Sistema de propulsión cometa. Fuente. Bradford Space

La start-up Momentus de Silicon Valley, también está tratando de llevar las capacidades del agua en órbita al siguiente nivel convirtiéndola en plasma. Quieren obtener un mayor rendimiento del agua al sobrecalentarla a temperaturas cercanas a las que se encontraron en la superficie del Sol. La fuerza resultante se usaría para mover satélites alrededor de la Tierra. La primera prueba espacial de la compañía de su propulsor electrotérmico está programada para este año.

Metzger imagina a WINE operando en enjambres alrededor del cinturón de asteroides, explorando los mejores lugares para la minería, o siendo utilizado para extender el alcance de un aterrizaje planetario. El director del Grupo de Tecnología de Exploración de Honeybee Robotics, Kris Zacny, que trabaja con la UFC, afirma: "Al final del día, obtendría un atlas de cuerpos del sistema solar".

Usar vapor de esta manera no es particularmente eficiente. En el espacio, sin embargo, el agua puede llenar un hueco específico. Respeta el medio ambiente, ofrece la posibilidad de repostar en el espacio profundo y ha sido probada aquí, en casa. "El mayor atractivo de los motores a vapor es su simplicidad", opina la ingeniera de sistemas y propulsión espacial de Bradford Space, Alison Dufresne. "Los motores de vapor llevan mucho tiempo existiendo. Sabemos cómo funcionan".

En teoría, siempre que WINE tenga acceso a energía solar o nuclear y al agua, podrá explorar indefinidamente. Sin embargo, el vapor le da a la nave solo la potencia suficiente para moverse en situaciones de muy baja gravedad, lo que significa que no se desplazará dentro de poco de Júpiter a Marte.

El sistema de minería y propulsión de la nave fue probado con éxito en la Tierra el mes pasado. Las pruebas demostraron que WINE puede crear suficiente fuerza para saltar entre asteroides utilizando agua extraída de un modelo de asteroide. No obstante, aún está muy lejos de un primer lanzamiento, si bien el equipo está buscando socios para que esto suceda. "Hemos estado utilizando el vapor durante siglos", concluye Zacny. "Sin eso no estaríamos aquí ahora mismo. Así que el vapor podría ser este primer paso para explorar el espacio".

 

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