Innovador motor de electrospray para naves espaciales

Unos ingenieros han diseñado un motor de electrospray, ligero y barato, que resulta ideal para propulsar pequeños satélites. Quizá lo más interesante de este motor es que, de ser necesario, puede ser fabricado a bordo de una nave espacial, ya que tan solo requiere una impresora 3D.

Los motores de electrospray aplican un campo eléctrico a un líquido conductor, generando un chorro de alta velocidad de gotitas diminutas que pueden propulsar una nave espacial. Estos motores, cuyo tamaño puede ser minúsculo, son ideales para pequeños satélites del tipo conocido como CubeSat.

Los motores de electrospray no sirven para propulsar una nave desde la Tierra al espacio, pero en cambio resultan muy útiles para ejecutar maniobras precisas en el espacio. El empuje generado por un emisor de electrospray es minúsculo, por lo que los motores de electrospray suelen utilizar un conjunto de emisores.

Tradicionalmente, estos motores han venido fabricándose en salas blancas de semiconductores, lo que resulta caro, consume mucho tiempo, y limita quién puede fabricarlos.

Esto va a cambiar radicalmente a partir de ahora, gracias al innovador diseño creado por Hyeonseok Kim y Luis Fernando Velásquez-García, ambos del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) en Estados Unidos.

Estos ingenieros han probado con éxito el que es el primer motor de su tipo fabricado enteramente mediante impresión 3D. El motor, que puede fabricarse con suma rapidez y por una fracción del coste de los motores tradicionales de esta clase, utiliza materiales y técnicas de impresión 3D comercialmente accesibles.

Prototipo del diminuto motor de electrospray, con una moneda a su lado para tener una referencia visual más clara de su tamaño. (Foto: equipo de investigación / MIT. CC BY-NC-ND 3.0)

El prototipo de pruebas de este motor posee 32 emisores de electrospray que funcionan juntos, generando un flujo propulsor estable y uniforme. El dispositivo impreso en 3D generó tanto o más empuje que los motores de electrospray existentes de su tipo. Con esta tecnología, los astronautas podrían fabricar rápidamente un motor para un satélite sin necesidad de esperar a que se envíe uno de repuesto desde la Tierra.

Los creadores del nuevo modelo de motor exponen los detalles técnicos del mismo y de su proceso de fabricación en la revista académica Advanced Science, bajo el título “High-Impulse, Modular, 3D-Printed CubeSat Electrospray Thrusters Throttleable via Pressure and Voltage Control”. (Fuente: NCYT de Amazings)