Mexicano crea simulador espacial para nanosatélites
Para probar los propulsores y componentes, imita el vacío, la ausencia de fricción y el ambiente de plasma que experimentan los aparatos en órbita
Notimex y Redacción/
Fernando Mier-Hicks, un joven mexicano que es doctor en ingeniería espacial e investigador del Instituto Tecnológico de Massachusetts, desarrolló un simulador para probar nanosatélites en la Tierra con las condiciones a las que se enfrentan los prototipos en el espacio. “La máquina lo que hace básicamente es simular las tres condiciones que hay en el espacio”, las cuales son el vacío, la ausencia de fricción y el ambiente de plasma. “Son aspectos que obviamente no tenemos en la Tierra, entonces había que inventar algún instrumento, alguna máquina que los imitara”, explicó el también egresado de ingeniería mecatrónica en el Instituto Tecnológico de Estudios Superiores de Monterrey.
Poner satélites en órbita es un proceso muy caro si se considera el costo de un lanzamiento para llevar carga útil al espacio. Ante ese panorama, los científicos buscan miniaturizar sus componentes para poder lanzar más satélites pequeños y así abaratar los costos. No obstante, disminuir las dimensiones de los sistemas que necesitan esos artefactos impide que su comportamiento se pueda estudiar en Tierra debido a la diferencia de condiciones físicas que hay en el espacio.
Tres diferencias
Para simular las tres diferencias mencionadas que hay entre el espacio y la Tierra, Mier-Hicks detalló en entrevista con el Consejo Nacional de Ciencia y Tecnología (Conacyt), “el que no haya aire se hace a través de una cámara de vacío. El segundo, la cero fricción, es porque en el espacio los satélites no se están moviendo, solo se trasladan cuando disparan sus motores o cohetes, este aspecto es bastante complicado de simular en la Tierra, porque tenemos gravedad, entonces mi máquina usa la levitación magnética, básicamente hace flotar un nanosatélite dentro de una cámara de vacío y esto proporciona el ambiente sin fricción”.
El último aspecto, simular el ambiente de plasma, como se conoce a las partículas cargadas en el espacio, lo logró emplean- do un generador de plasma. “Al prenderlo el nanosatélite queda expuesto a condiciones de plasma similares a las del espacio”.
Mier-Hicks actualmente trabaja en la Administración Nacional de la Aeronáutica y del Espacio (NASA, por su sigla en inglés) y en 2006 fue elegido entre los Innovadores Menores de 35 México por la MITTechnologyReview. “El proyecto fue creado porque no existía ninguna prueba que sometiera los prototipos de nanosatélites a las condiciones que hay en el espacio exterior”, y ponerlos en órbita solo para probar sus componentes electrónicos y sistemas de propulsión no es económicamente viable.
Cinco años de trabajo
La investigación de Mier-Hicks empezó hace cinco años, “básicamente el primer día de la maestría. Mi tutor, que es un científico mexicano que se llama Paulo Lozano, me dio el problema a tratar y me dijo: ‘Oye, pues tenemos que caracterizar cómo un nanosatélite se comportaría si estuviera en el espacio’”.
Antes de que existiera este desarrollo todas las evaluaciones de los componentes de un nanosatélite que realizaban en el MIT eran por medio de ecuaciones matemáticas, por lo que no tenían la certeza de si realmente iban a ser efectivos al momento de lanzarse al espacio. Antes las evaluaciones que realizaban en el MIT eran por medio de ecuaciones matemáticas “Cuando esta máquina empezó a funcionar fue cuando comenzamos a obtener mucha información de cómo se comportaban estos nanosatélites, específicamente en cuestiones de propulsión”, detalló el investigador.
Mier-Hicks destacó que durante el desarrollo de este proyecto “comensamos a comprobar que los propulsores sí funcionaban, cuánto combustible consumían y el empuje que proporcionaban. Todas las características que uno debe conocer para poder comercializar cualquier tipo de sistema de propulsión”.
Gracias al simulador, el investigador también trabaja “con un nuevo tipo de propulsor de electrospray iónico, pero las pruebas había que hacerlas en condiciones de gravedad cero para comprobar los movimientos en el eje vertical”, explicó a la MITTechnologyReview.
Algunos de los conocimientos electrónicos generados han podido aplicarse a los satélites que intenta poner en órbita y lograron “una reducción de hasta un 30% en su tamaño”.
Víctor Padrón, profesor de Telecomunicaciones en la Universidad Europea de Madrid y parte del jurado que lo eligió como uno de los científicos jóvenes innovadores del MIT, opinó en 2016 que “este proyecto puede tener un gran impacto en el desarrollo de sistemas de pequeños satélites para telecomunicaciones y experimentación espacial”.