Mecheros de gas butano para propulsar satélites

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La pareja de nanosatélites GomX-4 se lanzará en febrero de 2018. Fotografía: GomSpace.

Cada uno de los dos satélites GomX-4 está formado por seis unidades CubeSat y tienen un tamaño parecido al de una caja de zapatos; el doble de tamaño que la generación anterior, los GomX-3. Ambos satélites han sido desarrollados por GomSpace.

Uno de los propósitos del GomX-4B es “probar tecnologías de miniaturización para allanar el camino a las futuras constelaciones formadas por nanosatélites”, según la ESA. El nanosatélite GomX-4B es de la ESA, mientras que el Gom-X4A que completa la pareja pertenece al ministerio de defensa danés.

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Los CubeSats “casi” gemelos GomX-4A y GomX-4B en los laboratorios de GomSpace en Aalborg, Dinamarca. Fotografía: GomSpace.

Una de las tecnologías de miniaturización que probarán los GomX-4 consiste en propulsores de gas frío altamente miniaturizados para el control de la órbita. Estos propulsores (fabricados por la compañía sueca Nanospace) permitirán a las futuras generaciones de cubesats desplegarse rápidamente después de alcanzar su órbita en el espacio.

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El principio de funcionamiento de un propulsor de gas frío para nanosatélites es esencialmente el mismo que el de los encendedores o mecheros de gas butano corrientes y molientes, de los que contienen gas líquido en su interior.

El gas en estado líquido ocupa un volumen mucho menor, que es el motivo por el cual se licúa para “meterlo” en el mechero o en el depósito de combustible del GomX-4. “Almacenarlo como un líquido nos permite envasar más moléculas de butano con el menor volumen. En su forma líquida el butano es unas 1000 veces más denso que como gas.”

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El sistema propulsor por gas frío de GomX-4B ocupa dos unidades de medio CubeSat y dispone de dos depósitos de titanio esféricos llenos de butano líquido. Cada satélite cuenta con cuatro propulsores (dos de reserva) que proporcionan 1 milinewton (mN) de fuerza. Fotografía: Nanospace.

En este caso, y a diferencia de los encendedores, no hay llama (ni posibilidad ninguna ya que en el espacio falta el comburente, el oxígeno del aire) sino que simplemente al liberar el gas licuado se expulsa hacia el espacio como gas, proporcionando un pequeño impulso al satélite. Donde ”pequeño” significa “realmente pequeño”: un milinewton, que es más o menos la fuerza que sientes en la mano cuando sostienes una pluma y que, sin embargo, es suficiente para mover un satélite de 8 kg.

La necesidad de probar nuevas tecnologías de miniaturización se debe a la tendencia a desarrollar sondas y satélites cada vez más pequeños. Esto obliga a usar paneles solares o fuentes de energía también más pequeñas, lo que a su vez impone la necesidad de desarrollar componentes (de navegación, de propulsión, de observación y medición, de comunicaciones…) de menor consumo energético, explican en Marotta.

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