Propulsión Láser
Agencia TSS – Un equipo de investigadores de la Universidad de San Martín (UNSAM) y el Instituto de Investigaciones Científicas y Técnicas para la Defensa (CITEDEF) se encuentran desarrollando propulsores para satélites basados en el principio de ablación láser de plasma. En este sistema de propulsión, un haz de láser pulsado golpea una superficie y “quema” material para producir una columna de plasma de partículas cargadas que fluyen fuera de la superficie. Así, la emanación del plasma genera un empuje adicional para propulsar la nave.
Uno de los beneficios de este sistema es que la energía para utilizar el láser proviene de paneles solares, por lo que no es necesario cargar ese combustible cuando el vehículo está en la Tierra, sino que solo se necesita el material que será convertido en plasma. El plasma es un estado de la materia en el cual un material es calentado de manera que se transforma en un gas en el que los átomos se mueven a tal velocidad que al colisionar desprenden sus electrones. Sus ejemplos naturales más conocidos son los rayos durante una tormenta o la aurora boreal.
Actualmente, la principal limitante de la vida útil de un satélite es la cantidad de combustible trasportada para su reubicación, lo que debe hacerse periódicamente para reorientar sus antenas y mantener su órbita, que puede verse afectada por factores como la gravedad terrestre o por la fricción con la tenue atmósfera que hay a esa altura.
En este sistema de propulsión, un haz de láser pulsado golpea una superficie y “quema” material para producir
una columna de plasma que genera un empuje adicional para propulsar la nave.
En tanto, la principal desventaja de este método de propulsión es que no produce una aceleración muy importante y por eso solamente es útil para su uso una vez que el satélite está en órbita, cuando existe una escasa resistencia al avance. Por lo tanto, para que una nave abandone la gravedad de la Tierra todavía es necesario que se usen motores de mayor empuje, como los que usan los vectores actuales.
“Con el CITEDEF estamos usando ablación láser para hacer propulsores de plasma y con eso generamos un diseño de micropropulsores para satélites. Específicamente, para los microsatélites que podrá transportar el Tronador. La idea es utilizar este tipo de propulsión para posicionar satélites y para orientarlos”, dice Carlos Rinaldi, doctor en Química y director de proyectos de Propulsión Láser y Micromecanizado (PIP-CONICET, UNSAM, CNEA).
El material sobre el cual se produce la ablación es un combustible sólido, aunque no es un combustible de explosión. Es un material que es útil cuando se usa con ablación láser como método para propulsar. “Probamos con materiales que no provocan contaminación ambiental. Es combustible porque se lo usa para eso, pero no en el sentido clásico de que se lo usa para producir una explosión y que eso da un empuje. A eso apuntan los combustibles sólidos de los vehículos espaciales, pero no es ese el caso, sino que es de otro tipo”, explica Rinaldi. El combustible sólido tiene la ventaja de que es menos complicado de manejar en su producción. Además, la cantidad de combustible que se puede cargar es mayor.
Carlos Rinaldi, doctor en Química y director de proyectos de Propulsión Láser y Micromecanizado (PIP-CONICET,UNSAM, CNEA).
Este equipo de trabajo también está buscando que los principios de este sistema de propulsión sean incorporados como una materia de la carrera de Ingeniería Espacial de la UNSAM. Rinaldi asegura que llevan “diez años en el tema, así que algo aprendimos”. Esta carrera es pionera en América Latina y está relacionada con el peso que representa el Plan Espacial dentro de la política tecnológica actual.
Hasta el momento, el trabajo de los investigadores pasó principalmente por una investigación con fines académicos, pero se apunta a que una vez que haya más especialistas formados en el área pueda lograrse que estos equipos sean finalmente producidos localmente para motorizar a los satélites argentinos.