¿Cómo funcionan las naves espaciales lejos de la tierra?

Para que una nave espacial siga navegando por el espacio hasta llegar a su destino requiere de al menos alguna de estas tres fuentes de energía: el Sol, baterías o átomos inestables. Para elegir el mejor tipo de energía para una nave espacial, los ingenieros consideran a dónde viaja, qué planea hacer allí y cuánto tiempo necesitará funcionar.

Una ilustración de la nave espacial Cassini buceando entre Saturno y sus anillos en 2017. Crédito: NASA / JPL-Caltech

La respuesta es que depende de la misión. Para elegir el mejor sistema de energía para una nave espacial, los ingenieros deben pensar en varias cosas. Algunos factores que consideran son: adónde viaja la nave espacial, qué planea hacer allí y cuánto tiempo necesitará para funcionar. Una fuente de energía es el sol.

A continuación, te explicare en que consiste cada fuente de energía y en que casos se aplican.

Energía del sol

Las naves espaciales que orbitan la Tierra, llamadas satélites, están lo suficientemente cerca del Sol que a menudo pueden usar energía solar. Estas naves espaciales tienen paneles solares que convierten la energía del Sol en electricidad que alimenta la nave espacial.

La electricidad de los paneles solares carga una batería en la nave espacial. Estas baterías pueden alimentar la nave espacial incluso cuando se aleja de la luz solar directa.

La energía solar también se ha utilizado para impulsar naves espaciales en Marte. Los Mars Exploration Rovers, Spirit and Opportunity de la NASA y el módulo de aterrizaje Phoenix de Mars utilizaron energía de paneles solares, al igual que el módulo de aterrizaje InSight .

Las naves espaciales que viajan lejos del Sol tienen paneles solares muy grandes para obtener la electricidad que necesitan. Por ejemplo, la nave espacial Juno de la NASA utiliza energía solar hasta el final de Júpiter, donde orbita el planeta. ¡Cada uno de los tres paneles solares de Juno tiene 30 pies (9 metros) de largo!

La nave espacial Juno de la NASA funciona con paneles solares muy grandes. Comenzó a orbitar Júpiter en 2016. Crédito: NASA / JPL-Caltech

Sin embargo, la energía solar no funciona para todas las naves espaciales. Una razón es que a medida que las naves espaciales se alejan del Sol, la energía solar se vuelve menos eficiente. Los exploradores que funcionan con energía solar también pueden estar limitados por el clima y las estaciones del planeta, y la fuerte radiación (un tipo de energía). Y es posible que no puedan explorar entornos oscuros y polvorientos, como las cuevas de la Luna.

Marte es un lugar polvoriento y ventoso. Cuando el polvo cubre los paneles solares, no pueden producir tanta energía para la nave espacial.

Cuando la energía solar no funciona, las naves espaciales deben obtener su energía de otra manera. Entonces, los científicos desarrollaron otras formas en que estas naves espaciales pueden obtener energía. Una forma es simplemente usar baterías que puedan almacenar energía para que una nave espacial las use más tarde.

Energía de baterías

A veces, las misiones están diseñadas para durar poco tiempo. Por ejemplo, la sonda Huygens que aterrizó en la gran luna de Saturno, Titán, solo estaba destinada a funcionar durante unas pocas horas. Entonces, una batería proporcionó suficiente energía para que el módulo de aterrizaje hiciera su trabajo.

Las baterías de las naves espaciales están diseñadas para ser resistentes. Necesitan trabajar en entornos extremos en el espacio y en las superficies de otros mundos. Las baterías también deben recargarse muchas veces. Con el tiempo, los científicos de la NASA han inventado formas de mejorar estas baterías. Ahora pueden almacenar más energía en tamaños más pequeños y durar más.

Energía de los átomos

Los átomos tienen que almacenar mucha energía para mantenerse unidos. Pero, algunos átomos, llamados radioisótopos, son inestables y comienzan a desmoronarse. A medida que los átomos se deshacen, liberan energía en forma de calor.