‘Gasolineras’ en el espacio para agilizar los viajes a la Luna

Un porcentaje importante de la masa de las naves y satélites que parten al espacio es combustible. Lo necesitan para hacer maniobras, para mantener su posición, para orientarse…. ¿Y si fuera posible repostar en el espacio? Las naves con destino a la Luna, por ejemplo, podrían partir con más experimentos científicos, o más tripulantes si pudieran cargar sus tanques fuera de la Tierra. Además, podría aprovecharse el combustible de reserva inutilizado de naves de regreso. La recarga también sería útil, y seguramente su uso más pronto, para los satélites en órbita terrestre que, además de ser lanzados con menos combustible y mayor aprovechamiento de masa para instrumentos, podrían ver alargada su vida útil si se envía un robot gasolinera a reabastecerlos cuando se vayan agotando sus reservas. La NASA está ensayando ya estas tecnologías.

En el futuro, las misiones lunares, podrían atracar en una gasolinera espacial situada en algún punto a mitad de camino y cargar combustible. Un equipo del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) estadounidense ha diseñado una estrategia de reabastecimiento espacial que no solo es más flexible, aseguran estos expertos, que otras propuestas de este estilo, sino que también evita el derroche de combustible.

La idea de instalar depósitos en la superficie lunar que tendrían que ir a rellenar naves de carga, exige inversión a largo plazo y es costosa, comentan Jeffrey Hoffman, profesor del Departamento de Aeronáutica y Astronáutica del MIT y líder del equipo. Su alternativa es aprovechar el combustible de reserva que llevarían las naves con destino a la Luna. A su regreso, en lugar de quemarse en la atmósfera en la reentrada de las naves, estas podrían dejar el depósito de emergencia en un lugar en el espacio para que el siguiente vehículo lo cogiera tras el lanzamiento. Además, esa gasolinera espacial podría acumular combustible, de manera que una misión lunar grande podría ser lanzada en la Tierra con menos combustible del necesario para llegar a destino y aprovisionarse de camino.

“Independientemente del cohete que uses, lo que quieres es aprovechar la máxima capacidad de lanzamiento y hay que tener en cuenta que la mayor parte de lo que lanzamos al espacio desde la Tierra es combustible, así que lo que todo lo que ahorres significa más equipos que te puedes llevar”, argumenta Hoffman, exastronauta de la NASA que formó parte del equipo que realizó la reparación en órbita del telescopio Hubble, en 1993.

Hoffman y su equipo especulan acerca de futuras misiones a la Luna, que tendrían que ser más flexibles que las del programa Apolo. Entonces todos los vuelos circunvolaron la Luna más o menos a la altura del ecuador, una ruta que requiere pocos cambios de dirección y, por tanto, un consumo de combustible relativamente bajo. Pero si se quiere en el futuro ampliar la zona de exploración lunar y alcanzar incluso los polos, las naves tendrán que llevar más combustible para realizar más cambios de órbita. En principio, serían misiones de ida y vuelta, cortas (una o dos semanas) y en este escenario, apuntan los expertos del MIT, sería útil tener depósitos de combustible en el espacio. Los astronautas o unos robots, con un brazo articulado, podrían hacer el repostaje, cargando depósitos del almacén espacial. La carga directa de combustible, como si fuera una gasolinera, es algo más complicada, señala Hoffmann, ya que los líquidos tienden a flotar en un entorno sin gravedad. Pero es factible, afirma. En cualquier caso, el mantenimiento de estos puestos espaciales y las tecnologías para mantener el combustible en condiciones y sin suponer un peligro para las misiones, es un reto.

En esto está trabajando la NASA, en varios programas orientados no tanto a misiones lunares, como a la recarga y mantenimiento de satélites en órbita. Ya se han realizado algunos ensayos en Tierra y en la Estación Espacial Internacional (ISS).

En órbita geoestacionaria, a 36.000 kilómetros de altura sobre la superficie Terrestre, hay más de 400 satélites, la mayoría de ellos de comunicaciones, de televisión y meteorológicos, recuerda la NASA, que lleva unos años trabajando en tecnologías que permitan dar servicio a esos equipos para alargar su vida útil. Además, hay muchos equipos en órbitas más bajas. Cuando un satélite agota su combustible deja de estar operativo, aunque sigan funcionando sus dispositivos de a bordo. La idea es que recargándolos, o pudiendo realiza en ellos reparaciones o actualizaciones, pueden seguir siendo rentables y, además, se mitiga un poco el problema de la acumulación de basura espacial, argumenta la agencia estadounidense.

Se han realizado diferentes ensayos hasta ahora teniendo en cuenta el tipo de combustible, si es criogénico, si necesita altas presiones, si es explosivo, con diferente viscosidad y densidad, etcétera, y los ingeniero están convencidos de que estas operaciones son factibles. Y en la ISS se han ensayado herramientas robóticas para desenroscar tapones, abrir y cerrar válvulas y transferir fluidos.

La estrategia para dar servicio a los satélites sería diseñar naves automáticas cargadas de combustible que viajaran hasta un satélite en órbita para cargarlo, o tal vez para hacer alguna reparación necesaria o para sustituir instrumentos por versiones modernizadas y así aprovechar al máximo los equipos espaciales. Hay que tener en cuenta que los desaparecidos transbordadores espaciales de la NASA, alcanzaban poco más de 500 kilómetros de altura, órbitas muchos más bajas que la geoestacionaria. Así que, de momento al menos, mejor pensar en naves-robot para recargar los satélites de combustible.