M. Ruiz Sener Aeroespacial "Versiones del HPT de mayor potencia podrían servir para misiones tripuladas a Marte"

La empresa Sener Aeroespacial lidera el proyecto Hipatia (HelIcon Plasma Thruster for In-Space Applications) que, financiado por la Unión Europea a través del programa Horizonte 2020, busca desarrollar un propulsor de plasma de fuente helicón (HTP, por sus siglas en inglés) que podría ser una solución de motor rentable para pequeños satélites y emplearse en las futuras constelaciones de satélites.

Infoespacial.com se puso en contacto con la coordinadora del proyecto Hipatia y directora de proyectos en la División de Sistemas de Vuelo y Aviónica de Sener Aeroespacial, Mercedes Ruiz Haro, para conocer los pormenores del programa y sus ventajas frente a los propulsores eléctricos convencionales.

Ruiz asegura que la tecnología de la compañía española está siendo bien acogida por el sector espacial y que, en el futuro, motores HTP más potentes podrían emplearse para enviar astronautas al planeta rojo o trasnportar carga entre la Tierra y la Luna.

¿En qué consiste un propulsor HPT?

El HPT es una tecnología novedosa de propulsión eléctrica para el espacio que puede suponer una alternativa competitiva a los motores empleados en la actualidad y que despierta el interés de diversas empresas e instituciones. Sener Aeroespacial y la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) ya desarrollaron un prototipo del HPT, cuya primera ignición se realizó en el Laboratorio de Propulsión Eléctrica de la Agencia Espacial Europea (ESA) a finales de 2015. Desde ese momento, se han realizado diversas evoluciones del diseño que se han ensayado en las instalaciones de la Universidad y que se plasmarán en un nuevo modelo de ingeniería que está en desarrollo. Al final del proyecto Hipatia, contaremos con un sistema de propulsión completo validado y listo para la primera demostración de su potencial en órbita.

¿Qué ventajas tiene el HPT sobre los motores eléctricos tradicionales?

El propulsor HPT se compone de 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. Es un dispositivo sin rejillas, electrodos ni toberas sólidas, lo que aporta grandes ventajas en términos de simplicidad de funcionamiento y prolongación de la vida útil. Al tratarse de propulsión eléctrica, el propulsor 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. Al mismo tiempo, se espera que presente mayor capacidad de empuje por unidad de potencia que otros sistemas eléctricos, como los motores iónicos y los motores Hall, acortando los tiempos de viaje.

¿Qué implica que el propulsor no tenga electrodos?

La ausencia de electrodos simplifica el sistema completo de propulsión, desde la parte referente a los fluidos hasta la electrónica, permite el uso de prácticamente cualquier propulsante (los motores actuales se limitan a Xenon o Krypton de alta pureza) y reduce tiempos y costes en la cadena de abastecimiento para la fabricación del motor.

¿En qué tipo de misiones podría aplicarse esta tecnología?

Hipatia podría ser 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. Este modelo podría utilizarse, por ejemplo, en las futuras constelaciones de satélites no geoestacionarios; para desplegar constelaciones de satélites ubicados en distintos planos orbitales, de hasta 1.200 km de altitud; para proveer servicios de internet de banda ancha con cobertura global, que incluyan a todas aquellas personas que viven en lugares en los que no se dispone de este tipo de conexiones en la actualidad. 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.

¿Qué otras instituciones o empresas trabajan en este proyecto?

Hipatia está liderado por Sener Aeroespacial, que colabora estrechamente con UC3M en el desarrollo de la tecnología. También participan Airbus, el Centro Nacional de Investigación Científica, ambos en Francia, y la empresa Advanced Space Technologies, en Alemania.

¿Cuándo creen que se conseguirá la certificación del prototipo?

El consorcio arrancó su actividad el 1 de enero de 2020 y desde entonces trabaja de forma conjunta para probar el funcionamiento de un nuevo prototipo de calificación, que podría estar listo para finales de 2021. La certificación del prototipo llegará, si todo va según el plan establecido, en 2022.

¿Qué implica este desarrollo para Sener Aeroespacial?

Es un desarrollo propio (si bien el motor se lleva a cabo conjuntamente con la UC3M) altamente innovador y que está siendo muy bien acogido por el sector espacial, lo que, por un lado, nos confirma como una empresa puntera en tecnología espacial y, por otro, nos permite colaborar con investigadores y empresas para obtener un producto realmente competitivo. Así que, una vez validado, esperamos tener un producto comercial de alto valor que añadir al catálogo de productos de Sener Aeroespacial en Espacio.

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