La odisea inesperada que ha vivido la sonda espacial Psyche

La sonda espacial Psyche de la NASA, que partió de la Tierra el 13 de octubre de 2023, comenzó en mayo de 2024 a utilizar su revolucionario sistema de propulsión iónica para acelerar su travesía hacia el asteroide de igual nombre que ella, un astro rico en metales al que debería llegar en 2029. Pero meses después, unas anomalías en su propulsión iónica provocaron una crisis que ahora parece haber tocado a su fin.

La Psyche, que obtiene su energía eléctrica de dos enormes paneles solares, ioniza xenón en su sistema de propulsión iónica. El empuje se logra expulsando átomos cargados, o iones, de ese xenón. El empuje generado por los iones de xenón es muy débil. La presión que ejerce no supera la que sentimos en la palma de una mano cuando sostenemos en ella unas pocas monedas pequeñas. La gran ventaja, sin embargo, es que ese empuje no cesa en unos minutos de funcionamiento constante como sí le ocurre a la propulsión química, sino que puede mantenerse meses o años, y con un uso muy inferior de combustible.

Gracias a ello, una nave puede aumentar poco a poco su velocidad hasta lograr que esta sea más elevada que la conseguible mediante los métodos tradicionales. Con el tiempo, la Psyche alcanzará velocidades de hasta 200.000 kilómetros por hora.

La propulsión iónica no es apta para despegues, ni aterrizajes, ni otras maniobras que requieran mucha fuerza concentrada en poco tiempo, pero sí para travesías interplanetarias y hasta interestelares que no requieran maniobras bruscas.

El 1 de abril de 2025, la sonda espacial detectó un descenso anómalo de presión en la línea que alimenta de xenón a los propulsores. La presión pasó a ser de tan solo un 72 por ciento de la que debía tener. Siguiendo un plan de contingencia programado en su software, la nave apagó los propulsores en respuesta a la anomalía.

Recreación artística de la sonda espacial Psyche avanzando por el espacio interplanetario. (Ilustración: NASA JPL / Caltech / ASU)

El personal técnico de la misión estudió la anomalía y se ha tomado la decisión de aprovechar el diseño redundante de la nave (piezas de repuesto ya instaladas y que pueden asumir la función de las principales si se envía la orden de hacerlo) para hacer que los propulsores se alimenten por la línea de combustible secundaria en vez de por la primaria.

El cambio se realizó hace unos días y, por ahora, todo marcha perfectamente. En breve se reactivará la propulsión iónica.

El plan de vuelo de la Psyche es lo bastante flexible como para admitir el apagado de la propulsión iónica durante unas diez semanas. Gracias a ello, el plan de vuelo sigue siendo válido.

En cuanto a la línea de combustible primaria, parece ser que el problema se debe a un fallo mecánico en una válvula encargada de regular el flujo de combustible. La avería impide que la válvula se abra todo lo necesario cuando toca hacerlo, entorpeciendo así el flujo de xenón hacia los propulsores.

Además de mediante la propulsión iónica, la Psyche también aumentará su velocidad recurriendo a la asistencia gravitacional. A grandes rasgos, se trata de pasar muy cerca de un planeta u otro astro lo bastante masivo para que la gravedad de este tire de la nave durante un trecho, pero sin capturarla en su órbita, con el resultado de que la nave se aleja del astro y prosigue su travesía, pero a una velocidad mayor que la que tenía antes de sobrevolar el astro. En la primavera de 2026, la Psyche sobrevolará Marte para ejecutar una asistencia gravitatoria. Mientras lo haga, mantendrá apagada su propulsión iónica, que volverá a activar después de completar la maniobra.

Si nada lo impide, en agosto de 2029 la nave entrará en órbita al asteroide Psyche, de más de 200 kilómetros de diámetro. Comenzará entonces una etapa de observaciones que durará unos dos años. Los datos que la nave obtenga ayudarán a incrementar el conocimiento de cómo se forman los planetas rocosos con núcleo metálico, como la Tierra. Ya hay indicios bastante firmes de que ese asteroide puede ser el núcleo parcial de un planetesimal, un bloque básico de construcción de planetas. (Fuente: NCYT de Amazings)