Investigadores da UVigo demostran nun estudo a viabilidade dunha misión a Marte usando propulsión solar eléctrica

Investigadores do campus de Ourense, ligados á Escola de Enxeñaría Aeronáutica e do Espazo, realizaron un estudo de viabilidade dunha misión ao planeta Marte usando propulsión solar eléctrica, en contraposición coa propulsión química, que é o método empregado tradicionalmente no espazo. Nel demostran a súa superioridade e presentan un deseño preliminar completo dun satélite con este sistema eléctrico.

O traballo foi publicado recentemente na revista Acta Astronautica nun artigo titulado Feasibility study of a solar electric propulsion mission to Mars e está asinado por Marco Casanova, Fermín Navarro e Daniele Tommasini (egresado e profesores respectivamente da Escola de Enxeñaría Aeronáutica e do Espazo). A iniciativa, apuntan os seus responsables, é froito dunha colaboración entre dous centros de investigación da Universidade de Vigo, como son atlanTTic (Centro de Investigación en Tecnoloxías de Telecomunicación), do que Fermín Navarro é parte, e o recentemente creado IFCAE (Instituto de Física e Ciencias Aeroespaciais), do que tanto por Marco Casanova como Daniele Tommasini son membros.

Segundo explica Marco Casanova “a nosa colaboración remóntase a varios anos atrás, cando presentei con ambos profesores un estudo sobre unha misión a Xúpiter empregando un novo sistema de propulsión baseado en forzas electrodinámicas. Desde entón seguimos traballando en diversos proxectos, como estudos de defensa planetaria para modificar órbitas de asteroides con probabilidade de impacto coa terra”. O artigo é parte da súa investigación como estudante de doutoramento do Programa de Tecnoloxía Aeroespacial da Universidade de Vigo, que realiza mentres traballa para a Axencia Espacial Europea como responsable do computador de a bordo (data handling SOE) para a misión EarthCare, que está previsto lanzar en maio.

Comparación de resultados

Os autores do estudo explican que en contraposición coa propulsión química, método de propulsión usado tradicionalmente no espazo e no que nunha cámara de combustión quéimase un combustible en presenza dun carburante, a propulsión eléctrica emprega o impulso que xera a aceleración de electróns que se exectan ao ionizar un gas nobre. Esta tecnoloxía, detallan, xera unha forza moito máis pequena, pero consome propulsante a unha velocidade moito menor, o cal restrinxe o seu uso a arcos de tempo amplos, mentres que a propulsión química úsase en manobras puntuais nas que se confire moita máis forza nun instante. “Nos últimos anos hai un crecente interese en misións á lúa e Marte e é cada vez máis importante facer un uso sostible e óptimo do combustible. É por iso que é relevante tentar mellorar este tipo de misións”, afirman. Segundo comentan os investigadores, esta tecnoloxía, “en completo auxe en satélites comerciais de observación terrestre e para satélites xeoestacionarios, empeza a ser determinante tamén en misións interplanetarias xa que abre a porta a tipos de traxectorias imposibles con propulsión química”.

No seu traballo, os investigadores da UVigo compararon as masas que se necesitarían “para levar a cabo unha misión científica a unha órbita polar ao redor de Marte a tan só 300 quilómetros de altura usando un sistema químico e un eléctrico”. Unha vez “demostrada a superioridade do sistema eléctrico”, o estudo presenta un deseño preliminar completo dun satélite de propulsión eléctrica capaz de levar a cabo a misión, presentando os requisitos de potencia, masa ou equipamento necesarios. “Este concepto de misión pode servir de base para futuras misións xa que demostra as vantaxes deste sistema en comparación con previas misións ao planeta vermello”, afirman os autores do traballo.