En estos momentos, la nave espacial Psyche de la NASA avanza más allá de la órbita de Marte, en dirección al asteroide metálico 16 Psyche. Contrariamente a la idea de propulsión a vapor, la nave espacial utiliza en realidad propulsión eléctrica solar.

En concreto, está equipada con propulsores Hall, que son un tipo de motor de plasma.

La nave espacial Psyche, lanzada el 13 de octubre de 2023, atravesó el Sistema Solar interior sin maniobras de crucero, recorriendo más de 300 millones de kilómetros en seis meses. Durante este periodo, el Centro de Control de la Misión realizó comprobaciones y ajustes en los sistemas e instrumentos de la nave. Ahora, el equipo ha decidido activar sus motores iónicos.

Técnicamente, no se trata de motores iónicos, sino de propulsores de efecto Hall, también conocidos como motores de plasma. Sus principios de funcionamiento son bastante similares; los motores de plasma, por ejemplo, no utilizan rejillas para acelerar los iones y ofrecen un empuje ligeramente superior al de los motores iónicos, aunque con una eficiencia o impulso específico marginalmente inferior.

Nave espacial Psyche. Imagen: Wikimedia Commons

De hecho, los propulsores iónicos y de efecto Hall producen un empuje mínimo. Sin embargo, su ventaja reside en su capacidad para funcionar de forma continua durante largos periodos de tiempo -meses o incluso años- con una eficiencia notable. Su impulso específico puede alcanzar miles de segundos, en claro contraste con los propulsores químicos más eficientes, cuyo límite se sitúa en torno a los 400 segundos.

Ambos tipos de propulsores suelen denominarse «eléctricos», ya que requieren una diferencia de potencial eléctrico para acelerar los iones, a menudo aniones de gases nobles como el xenón, el criptón o el argón.

La nave espacial Psyche transporta 1085 kg de xenón como propulsante, contenido a 45 ºC en siete tanques, cada uno con una capacidad de 82 litros.

De hecho, la nave espacial Psyche cuenta con las mayores reservas de xenón jamás utilizadas en la exploración espacial.

Cada uno de sus cuatro motores de plasma es capaz de producir aproximadamente 240 milinewtons de empuje, con un solo motor activo en cada momento. El consumo diario de xenón oscila entre 0,35 y 1,3 kilogramos, en función del empuje necesario.

Llegará a su destino en 2029

Está previsto que Psyche alcance su objetivo en agosto de 2029 y, para lograrlo, ejecutará una maniobra de asistencia gravitatoria realizando un sobrevuelo de Marte en mayo de 2026.

Los motores de Psyche utilizan electricidad generada por enormes paneles solares capaces de producir 21 kilovatios en la órbita terrestre y un mínimo de 2.3 a 3.4 kilovatios en la órbita de Psyche (la distancia del asteroide al Sol es de 2.7 unidades astronómicas).

Los paneles solares tienen una superficie total de 75 metros cuadrados y constan de 22.730 células fotovoltaicas. Cada panel mide 11,3 metros de largo.

La nave espacial Psyche se encuentra surcando el Sistema Solar, y se encontraría más allá de la órbita de Marte. Imagen: NASA

Y ahora la parte más interesante: los motores de la sonda. Por alguna razón, la mayoría de los comunicados de prensa oficiales de la NASA no mencionan qué modelo de motores se utilizan ni quién es su fabricante.

La nave espacial Psyche está propulsada por cuatro motores SPD-140 fabricados por la empresa rusa OKB Fakel.

Esta empresa suministra desde hace tiempo motores de plasma a Maxar (antes conocida como SSL), que los instala en los sistemas de corrección orbital de los satélites geoestacionarios. Esto es crucial para mantener la posición precisa de la nave espacial. Como Maxar es el contratista principal de la nave espacial Psyche, optó por no «reinventar la rueda». A pesar de que el llamado «mundo libre» nos da la espalda bajo la influencia del Tío Sam, Maxar optó por los motores rusos SPD-140. Son bastante más asequibles e igual de fiables que sus equivalentes estadounidenses.

La nave espacial Psyche, por supuesto, no es la primera en utilizar motores iónicos; otras, como Deep Space 1 y Dawn, fueron pioneras. Sin embargo, Psyche es la primera nave espacial estadounidense que atraviesa el Sistema Solar propulsada por motores de plasma rusos.

El SPD-140 (Stationary Plasma Engine-140) fue desarrollado a finales de la década de 1980 por la Oficina de Diseño Fakel. Tras la disolución de la URSS, Estados Unidos se interesó mucho por estos motores. En 1997, se sometieron a pruebas en el PEPL (Plasma Dynamics and Electromotive Laboratory) de la Universidad de Michigan.

Desde entonces, estos motores, junto con otros como el SPD-100, se han empleado en la fabricación de satélites geoestacionarios, entre ellos el Eutelsat 172B.

¿Qué nos está ocultando NASA? La versión oficial es que Psyche fue lanzada para explorar el origen de los núcleos planetarios mediante el estudio del asteroide metálico (16) Psyche. Sin embargo, el coste elevadísimo de 957 600 000 dólares estadounidenses supondría que «algo más» está en los planes de la agencia espacial estadounidense.

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