La empresa Ienai Space es pionera en la industria aeroespacial al conseguir el lanzamiento exitoso del primer sistema de propulsión basado en electrospray para nanosatélites, estableciendo un nuevo estándar para la propulsión espacial europea.
Desde el nacimiento de la era espacial, en torno a los años cincuenta, se han lanzado miles de satélites a la atmósfera de la tierra. Actualmente, existen alrededor de 8.000 satélites en órbita, y se calcula que cada año se lanzan una media de 2000 satélites . Lo cierto es que el aumento del número de satélites en órbita genera importantes retos como la interferencia con la astronomía, problemas ambientales como los residuos espaciales y la contaminación lumínica del cielo, pero es incuestionable el amplio abanico de posibilidades para el progreso científico y tecnológico.
Los satélites juegan un papel fundamental en nuestra vida diaria, aunque a menudo pasen desapercibidos: desde las comunicaciones globales hasta la vigilancia del clima y la gestión de emergencias como incendios, estos aparatos son esenciales. En este sentido, el uso de redes de nanosatélites ha resultado ser un gran avance para el sector . A diferencia de un único satélite de grandes dimensiones, los nanosatélites pueden cubrir áreas más amplias de forma más eficaz. Esto es particularmente relevante, por ejemplo, en situaciones de emergencia, como en las temporadas de huracanes, donde la capacidad de estos aparatos de cambiar rápidamente de posición puede ser vital para proporcionar información actualizada.
Esta enorme cantidad de satélites son enviados al espacio para realizar funciones específicas en órbitas predeterminadas. En este contexto, uno de los retos más significativos en esta operación es el efecto de la microgravedad terrestre y otras fuerzas que pueden alterar su trayectoria y posición en la órbita . Este problema se agrava con el incremento en el número de satélites lanzados antes comentados, aumentando el riesgo de colisiones entre ellos.
“Desgraciadamente, la sociedad todavía no es consciente de todo el trabajo, investigación e innovación que hay al respecto, ya que los satélites son los responsables de las redes de comunicación que utilizamos a diario, la transmisión de información meteorológica, control de mercancías, control de incendios o territorios, etc.”.
Raúl Ramos, físico con un master en nanociencia y nanotecnologías avanzadas, es el doctorando industrial que lidera este proyecto de investigación estratégica. Su principal tarea dentro del proyecto de doctorado industrial es desarrollar y perfeccionar la nanofabricación de los componentes clave para el motor de electrospra y. El trabajo de Ramos se centra en los Sistemas Microelectromecánicos (MEMS), componentes microscópicos que son esenciales para la funcionalidad de estos nuevos motores espaciales. Así, la investigación en electrosprays y la fabricación de sistemas microelectromecánicos (MEMS) convergen en este proyecto, marcando un punto de inflexión en la investigación en este campo.
Vamos por partes. En primer lugar, la tecnología electrospray (una técnica ya existente para producir iones, utilizada en métodos de análisis de elementos químicos) se utiliza para mover los satélites, y se trata de una innovación pionera que funciona con un tipo especial de líquido llamado líquido iónico, que sirve como combustible . Este sistema utiliza líquidos iónicos como combustible, ya través de la aplicación de un alto voltaje, genera un campo eléctrico que permite la emisión de partículas cargadas. Estas partículas son las responsables del impulso necesario para la propulsión del satélite. Lo más interesante de esta tecnología, según explica Ramos, es que se puede ajustar de formas diferentes para adaptarse mejor a cada misión espacial concreta, haciéndola muy versátil: “cada cliente puede escoger en qué rango de parámetros quiere que funcione el producto para adecuarse a sus satélites y las necesidades de su misión”.
Por otra parte, los MEMS combinan la microelectrónica con la mecánica en una escala muy pequeña, microscópica y nanoscópica . Un ejemplo para entender la tecnología de MEMS es algo que pasa desapercibido para la mayoría de usuarios de teléfonos inteligentes: el sensor que hace que la pantalla cambie de orientación de vertical a horizontal cuando se gira el teléfono. Este sensor es un pequeño dispositivo dentro del teléfono que puede detectar cambios en la posición y movimiento.
La clave de los MEMS es su reducido tamaño, que permite colocarlos en espacios muy pequeños, y su capacidad para realizar una amplia variedad de funciones que sólo se pueden realizar con esta tecnología. Cabe destacar que esta notable innovación no está exenta de retos, ya que las estructuras que forman parte del sistema de propulsión ATHENA son mucho menores que el grueso de un cabello humano , haciendo necesario un entorno de fabricación extremadamente controlado: “por este motivo tenemos que trabajar en una sala blanca, donde el número de partículas, temperatura y humedad están controlados y debes vestirte con equipo especial para no contaminar ninguna etapa del proceso”, comenta Ramos.
El resultado de esta investigación tiene un impacto significativo más allá del campo científico . Las empresas dedicadas al lanzamiento de satélites pueden aprovechar esta tecnología para prolongar la vida útil de sus satélites y hacerles maniobrar eficazmente en el espa y, mejorando así su eficiencia y reduciendo la posibilidad de colisiones. Además, la tecnología ATHENA puede ayudar a mitigar el creciente problema de la basura espacial, un tema que afecta a la seguridad y la sostenibilidad de las futuras misiones espaciales.
La prueba del impacto de la tecnología derivada de este proyecto son los logros que destaca el propio Ramos: la puesta en órbita del primer sistema de propulsión español y el primer sistema de propulsión electrospray europeo en octubre de 2022, así como la colaboración exitosa con el European Space Agency (ESA) a principios de 2023.
En conclusión, la tecnología ATHENA de Ienai Space está en camino de convertirse en un componente clave en la nueva era de la exploración espacial, con el potencial de cambiar radicalmente cómo entendemos y gestionamos la movilidad en el espacio . Con esta avanzada tecnología, las posibilidades son tan vastas como el infinito espacio que nos espera explorar.
