Innovación en propulsión: el reto de mantener satélites en órbitas bajas
La exploración del espacio y las telecomunicaciones están a punto de dar un salto cualitativo gracias a la posibilidad de operar satélites en órbitas extremadamente bajas, comenzando a unos 100 kilómetros de altitud sobre la superficie terrestre. Sin embargo, mantenerse en esta región, conocida como la frontera del espacio, plantea desafíos técnicos considerables debido al rozamiento atmosférico. Esta franja, aunque escasamente poblada por moléculas de aire, sigue ejerciendo suficiente resistencia para frenar y hacer caer a los satélites en cuestión de días o semanas si no cuentan con una propulsión eficiente y constante.
El tradicional motor de cohete químico, tan fiable para alcanzar el espacio, resulta ineficaz a tan baja altitud. El consumo de combustible sería prohibitivo para contrarrestar el arrastre atmosférico de forma continua. Por ello, científicos e ingenieros de todo el mundo, desde la NASA hasta empresas privadas como SpaceX y Blue Origin, están explorando nuevos sistemas de propulsión que permitan a los satélites “navegar” en estos entornos hostiles durante largos periodos.
La propulsión eléctrica, y en particular los motores iónicos, se perfilan como una de las soluciones más prometedoras. Estos sistemas utilizan campos eléctricos para acelerar iones a gran velocidad y expulsarlos, generando un impulso suave pero constante. Tradicionalmente, estos propulsores han sido empleados en misiones interplanetarias, como la sonda Dawn de la NASA, gracias a su eficiencia energética. Sin embargo, adaptarlos para operar en la órbita terrestre baja implica desafíos adicionales, principalmente la necesidad de recolectar y reutilizar el escaso oxígeno atmosférico como material de expulsión o “propelente”.
En este sentido, la Agencia Espacial Europea (ESA) y empresas como PLD Space, pionera en cohetes reutilizables en España, han estado investigando tecnologías de “respiración atmosférica”. Estos motores “air-breathing” están diseñados para captar moléculas del aire a gran velocidad y utilizarlas en vez de cargar con costosos depósitos de propelente. Los primeros experimentos han mostrado que es posible mantener satélites pequeños en órbitas tan bajas como 120 km durante semanas, abriendo la puerta a una nueva generación de plataformas tecnológicas.
La utilidad de operar en estas órbitas es inmensa. Los satélites en órbita baja pueden ofrecer imágenes en ultra alta resolución para aplicaciones de observación terrestre y vigilancia, mejorar considerablemente las comunicaciones globales de baja latencia y fortalecer la seguridad nacional ante amenazas emergentes. Empresas como SpaceX, con su mega constelación Starlink, ya han revolucionado el acceso a Internet por satélite, aunque aún operan en órbitas más altas (aproximadamente 550 km). El siguiente paso, bajar aún más, podría multiplicar la capacidad y velocidad de las redes, acercando el espacio a la vida cotidiana.
Mientras tanto, en el ámbito de la exploración espacial, la NASA y firmas privadas como Blue Origin y Virgin Galactic continúan impulsando la presencia humana y robótica en el espacio con nuevos lanzadores parcialmente reutilizables y cohetes suborbitales para turismo y experimentación científica. Estos avances en cohetes y sistemas de propulsión están sentando las bases para una economía espacial más robusta y sostenible.
No solo la tecnología de propulsión está evolucionando. El desarrollo de materiales ultrarresistentes al calor y la corrosión, capaces de sobrevivir en la frontera entre la atmósfera y el espacio, es otra pieza clave. Empresas y agencias están colaborando en la creación de escudos térmicos avanzados y estructuras ligeras para maximizar la vida útil de los satélites en estas órbitas tan exigentes.
Además, la colaboración internacional y el auge de nuevas empresas espaciales está democratizando el acceso a las órbitas bajas. Organizaciones como la NASA y la ESA, junto a compañías como PLD Space y startups emergentes, están forjando alianzas para compartir tecnología, datos y procedimientos que permitan a más países y empresas beneficiarse de las oportunidades que ofrece el “borde del espacio”.
En el horizonte, la investigación sobre exoplanetas y la búsqueda de vida fuera de la Tierra también se beneficiará de estos avances. Mejorar la observación de la atmósfera terrestre desde órbitas bajas puede servir de banco de pruebas para futuras misiones a otros mundos, afinando los instrumentos y técnicas que algún día analizarán las atmósferas de planetas lejanos en busca de señales de habitabilidad.
En definitiva, la carrera por conquistar las órbitas más bajas de nuestro planeta está impulsando una nueva ola de innovación tecnológica y colaboración internacional. El éxito en este reto supondrá una auténtica revolución para las telecomunicaciones, la observación de la Tierra, la defensa y la exploración del cosmos, reforzando el papel del sector espacial como motor de progreso científico y económico global.
(Fuente: SpaceDaily)
