La importancia de los satélites de órbita terrestre muy baja como avance tecnológico

A medida que la órbita baja terrestre se vuelve más congestionada, requiere más maniobras de evasión y amenaza con cascadas de escombros, algunos investigadores buscan nuevas fronteras para implementar una nueva generación de diseños. Uno de ellos es la órbita terrestre muy baja (VLEO, por sus siglas en inglés), que podría tener satélites orbitando a tan solo 70 kilómetros de la superficie terrestre; aunque a esa altura, tendrían que lidiar con una resistencia atmosférica extrema y sobrecalentamiento, lo que requeriría un rediseño completo de la construcción de satélites.

Varias empresas están desarrollando estos diseños de satélites y su potencial es considerable, según consigna el portal ExtremeTech. Si bien existen importantes desafíos a tal altitud orbital, estos satélites podrían proporcionar imágenes de la Tierra y patrones meteorológicos con una resolución mucho mayor, proporcionar conexiones a internet con una latencia aún menor y un mayor ancho de banda, y ofrecer aplicaciones militares únicas.

Como destaca un artículo de opinión en Phys.org escrito por Sven Bilén, copropietario de Victoria Defense, el desarrollo de hardware para el despliegue de VLEO conlleva importantes desafíos.

Uno de ellos es la enorme resistencia atmosférica, especialmente a las velocidades que un satélite en órbita necesitaría mantener a esa altitud: hasta 27.000 kilómetros por hora. Sin un empuje constante, es imposible mantener ese tipo de órbita, por lo que Bilén y su empresa han diseñado un propulsor atmosférico que calentaría la propia atmósfera para usarla como combustible.

"Nuestro método recolecta la atmósfera con una pala, como si abrieras la boca al pedalear en bicicleta, y luego utiliza microondas de alta potencia para calentar la atmósfera recolectada", describe Bilén. "El gas calentado se expulsa a través de una boquilla, que impulsa el satélite hacia adelante. Nuestro equipo denomina a este concepto "propulsor de plasma de microondas que respira aire. Hemos podido demostrar un prototipo de propulsor en el laboratorio, dentro de una cámara de vacío que simula la presión atmosférica a 80 kilómetros de altura", añade.

El segundo gran desafío es el calor. Incluso si un propulsor de este tipo pudiera mantener su velocidad y altitud para mantenerse en órbita, generaría un calor considerable, similar al de una reentrada atmosférica constante. Requeriría un chasis y un sistema de blindaje (potencialmente no ablativo si se espera que permanezca en órbita durante mucho tiempo) que pudieran soportar una temperatura constante de 1500 °C.

Además, existen problemas que los telescopios terrestres deben considerar. Los satélites Starlink ya representan un problema; una nueva flota de miles de satélites aún más cerca y con un brillo radiante al transitar por el cielo arruinaría por completo muchos observatorios terrestres.

 Otros desafíos incluyen el suministro de energía a satélites que no pueden desplegar grandes paneles solares, el bombardeo de oxígeno atómico a esa altitud y las limitaciones del espacio aéreo nacional. Pero el potencial es atractivo. A medida que la órbita baja (LEO) se vuelve cada vez más concurrida, encontrar una nueva órbita para la colocación de satélites será cada vez más importante.

Si a esto se le añaden las capacidades de los satélites a esta altitud, es probable que haya satélites VLEO en el futuro, siempre que se puedan superar los desafíos.