Sener y la UC3M lideran un proyecto para desarrollar un motor para pequeños satélites

La empresa española Sener y la Universidad Carlos III (UC3M) han sido elegidas por la Unión Europea (UE) para liderar el proyecto Hipatia (HelIcon PlasmA Thruster for In-Space Applications) y desarrollar un motor de plasma de fuente helicón (HTP), una tecnología novedosa de propulsión eléctrica que podría utilizarse en pequeñas plataformas espaciales y satélites.

La designación de la UE se debe a que Sener y la UC3M ya habían trabajado en un prototipo del HTP, cuya primera ignición se llevó a cabo en el Laboratorio de Propulsión Eléctrica de la Agencia Espacial Europea (ESA), a finales de 2015. Desde entonces, se han realizado diversas modificaciones al diseño en las instalaciones de la Carlos III, que se plasmarán en un nuevo modelo.

De esta manera, Sener y la UC3M comandarán un consorcio que estará integrado por Airbus, el Centro Nacional de Investigación Científica de Francia y la empresa alemana Advanced Space Technologies. El equipo inició su actividad el pasado 1 de enero y trabajará de forma conjunta hasta junio de 2022.

El HTP podría utilizarse en las futuras constelaciones de satélites no geoestacionarios, una idea nueva que está en proceso de desarrollo y que cuenta con importantes iniciativas. Por ejemplo, para desplegar constelaciones de satélites ubicados en distintos planos orbitales -a 1.200 kilómetros de altitud- capaces de brindar servicios de internet de banda ancha con cobertura global.

La coordinadora de Hipatia y directora de proyectos en la División de Sistemas de Vuelo y Aviónica de Sener, Mercedes Ruiz Haro, explicó que éste programa es un paso más en el desarrollo de la tecnología HPT para usos comerciales. “Al final de este proyecto, contaremos con un sistema de propulsión completo validado y listo para la primera demostración de su potencial en órbita”, aseguró Ruiz Haro.

Por su parte, el responsable del proyecto del Equipo de Propulsión Espacial y Plasmas del Departamento de Bioingeniería e Ingeniería Aeroespacial de la UC3M, Pablo Fajardo, aseguró que “el proyecto Hipatia tiene potencial para ofrecer una solución de motor rentable para pequeños satélites que pesen menos de media tonelada y requieran menos de 750 vatios de potencia de propulsión eléctrica”.

Características del diseño

El propulsor HPT está compuesto por una antena que emite ondas de radiofrecuencia dentro de una cámara cilíndrica donde se genera plasma caliente y una tobera magnética que acelera supersónicamente dicho plasma. Su diseño sin rejillas, electrodos ni toberas sólidas aporta ventajas en términos de simplicidad de funcionamiento y prolongación de la vida útil.

Al tratarse de propulsión eléctrica, el motor de plasma helicón usa menos propulsante que un motor cohete químico, lo que permite reducir los costes de lanzamiento de los satélites o, por el mismo precio, aumentar su capacidad de carga útil. A su vez, se espera que presente mayor capacidad de empuje por unidad de potencia que otros sistemas eléctricos y, de este modo, acortar los tiempos de viaje.

En el futuro, versiones del HPT de mayor potencia podrían servir para misiones tripuladas a Marte o vehículos de carga entre la Tierra y la Luna, así como posibles programas de retirada de basura espacial o de repostaje en el espacio.

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