Exclusiva | Pangea Aerospace desarrolla el primer motor ecológico para satélites de España

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Pangea Aerospace aspira a construir los mejores motores para la industria aeroespacial. Ahora están un paso más cerca de ocupar otro nicho, el de la propulsión de satelital con un nuevo motor de 1 Newton de empuje.

De nombre Unyx, está diseñado para propulsar cubesats de entre 3U y 24U que es el tamaño más habitual de este tipo de orbitadores.

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Única imagen obtenida de momento del motor Unyx encendido. Proporcionada por Pangea.

El desarrollo

“Nuestra idea es comercializar y ser expertos en propulsión química, pues también pasa por la movilidad dentro del espacio” con estas palabras Adrià Argemi, CEO de Pangea, explicaba el motivo que les llevaba a construir un nuevo motor. Unyx se complementa con ARCOS y responde a las necesidades de otro mercado, el de la movilidad en órbita de pequeños satélites. Aun así, el cambio de paradigma es total, pasar de construir un motor cohete de tamaño medio, aerospikewith 300kN de empuje a uno de 1 Newton específico para satellites. Sin embargo, la viabilidad comercial de este es mucho mayor. Mientras que cohetes se lanzan un centenar al año, hay lanzamientos con más cien satélites de una sola vez.

Como comentó el CEO de la empresa, además los requisitos from propulsion de estos satellites han aumentado enormemente en los últimos años. Y con previsión from increase aún más por la nueva normativa europea. Esta exigirá del desorbitado activo de todos los satélites, y es similar to the ya aprobada por EEUU en 2022.

En cualquier caso, y aunque esa legislación no prosperase, el punto anterior sigue vigente. Los cube sats cada vez duran más, hay más basura espacial y satélites operativos con los que hay que evitar las colisiones. Además, constantemente se abarata más un pequeño satélite en comparación al mercado de lanzadores. No se construye un cohete cada poco tiempo si no cada varias décadas.

La aproximación de Pangea se vuelve a basar en la sostenibilidad. Un adjetivo que prefieren al más acertado de ecológicos. Por motivos de confidencialidad no han podido comentar el comburente. Sin embargo, el oxidante será agua oxigenada. Según Federico Rossi, jefe de propulsión de la empresa, probaron entre treinta y cuarenta combinaciones diferentes hasta encontrar la adecuada. Según el mismo, el proceso fue divertido, comparando las especificaciones de todas las combinaciones posibles en colaboración con el departamento de propulsión de la Agencia Espacial Europea. Aunque, debido a la falta de presupuesto, realizaron pocas pruebas reales and the decisión se basó más en la literatura existente de la combinación de propelentes.

Juice fuelled for launch scaled
Un ejemplo de la compleja carga de propelentes de hidracina de la misión Juice. Fuente: ESA

¿Qué es un motor verde y porque es mejor que lo que había?

Los sistemas de propulsión verdes, como los llama la industria, tienen unas ventajas enormes sobre los habituales basados en hidracina. Para empezar, el transporte. Es raro que un producto para el espacio esté cerca del lugar desde el que será lanzado, a veces, incluso del lugar donde se integrarán los sistemas. Esto hace que equipos que usan materiales altamente tóxicos sean más difíciles de usar.

Si el transporte no es fácil, especialmente peligrosa la carga del combustible en el satélite. Son famosas las imágenes de Arianespace en sus salas blancas de Kourou debido a los trajes de protección empleados. Este tipo de equipos, además del personal empleado de llevar a cabo la carga de propelentes, es desde luego, caro. Sin embargo, cuando lo que tienes que manipular es agua oxigenada, los riesgos caen en picado y casi cualquiera puede hacerlo.

Pero este no es el único motivo de abaratamiento, al ser mucho más común y fácil de producir es per se más barato.

Pangea Aerospace tiene varias máximas, aparte de la sostenibilidad y ser los mejores proveedores de propulsión, también se centran mucho en costes. Por eso no resulta sorprendente averiguar que el proceso de construcción comparte similitudes with their motores para cohetes.

Buena parte de la fabricación recae en la empresa de Valladolid, Aenium. Esta especialista en fabricación en 3D provee a Pangea de una compleja aleación de cobre, base de sus desarrollos por el momento.

Una de las cosas que más desatacó Adrià mientras hablábamos de este pequeño y novedoso motor era lo complicado que era trabajar con piezas tan pequeñas. Uno de los actuales problemas of the impresión 3D es lograr trabajar con piezas pequeñas, hay varios puntos de fallo. Para empezar deja muchas imperfecciones, en el ancho de la pieza la impresión puede fallar por mucho en términos relativos. Y un motor de este tipo necesita la máxima exactitud posible. Así que la solución es una estrecha colaboración entre las dos empresas que lleva a empujar los límites de la tecnología “casi cada día.

Por el momento el motor está en fase de pruebas de validación y ya están hablando con distintos proveedores de satélites para validar el motor en el espacio. Con vistas incluso al contrato del gobierno español para la construcción de varios satélites de la llamada constelación Atlántica. La empresa no ha comentado si existe interés por parte de alguno de los candidatos, pero sí afirmaron estar en conversaciones con varios.

Por otro lado, existe un problema para suministrar motores para este contrato y es que presumiblemente los requisitos de propulsión serán mucho mayores. Pero Federico Rossi no está preocupado, motores de mayor tamaño que este de 1N serán más fáciles de construir porque tienen más área y más combustible con el que refrigerar el motor. A medio/largo plazo desean establecer una línea de productos sobre la base de este diminuto Unyx.

Mock up ARCOS aerospike engine
Collection of models of the Arcos engine at the Pangea headquarters. Those that look like conventional nozzles are called engine modules (the first one in front). Source: Pangea Aerospace

La tecnología de propulsión verde no es nueva, de hecho, existe una gran cantidad de soluciones de este tipo, pero fuera de Europa. A cambio, la competencia suele tener inconvenientes, por ejemplo, Dawn Aerospace no puede encender más de 5 minutos seguidos sus motores dificultando las maniobras.

La gran novedad que plantea Pangea Aerospace es que en este caso de trata de un motor bipropelente, con lo cual la eficiencia y la potencia aumentan notablemente. Este paso adelante se enmarca en una visión global de empresa de la que se pueden expresar dudas, ¿evolucionará realmente el mercado hacia especialistas para todo?

Ante esta pregunta Pangea lo tiene claro: “Es una duda aceptable, aunque en el mercado de los satélites ya es el caso. Las empresas que hacen los satélites compran sus sistemas de propulsión (químicos o eléctricos) a empresas especializadas. En este caso no hemos innovado en el modelo de negocio, sólo en el producto y la tecnología para proveer algo mejor de lo que ya hay en el mercado”

Sin embargo, estén en lo cierto o no, su plan no funcionaría si sus productos no supusieran una revolución cada vez que van al stand de pruebas por primera vez con un nuevo producto. Por ultimo y no menos importante, siempre afrontan el diseño más difícil. Diseñaron lo más complicado, un aerospike pequeño, y ahora lo han vuelto a hacer con un motor para satélites lo más pequeño posible para la tecnología actual empleada. A partir de ahora, y según peticiones que reciban crearan motores más grandes con mayor facilidad.

Martin Morala Andres