La llegada del ser humano a la Luna se produjo hace casi ya la friolera de 65 años, cuando la misión «Apolo 11» de la NASA puso, mediante Neil Armstrong, Edwin Aldrin y Michael Collins, la primera huella humana en el satélite de la Tierra. Desde entonces, y a lo largo de más de medio siglo, solo cinco países han enviado vehículos de aterrizaje. En total, unos 20 «rovers» (vehículos no tripulados) han recorrido la superficie lunar, lo que generó grandes investigaciones sobre la forma de garantizar el suministro energético para estos astrovehículos. Precisamente en este apartado la Universidad de Oviedo forma parte de un proyecto de la Agencia Espacial Europea (ESA, en sus siglas en inglés) para asegurar la potencia necesaria para estos aparatos no pilotados mediante la combinación de energía solar, uso de baterías y generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG). El proyecto, en el que también participan las universidades de Vigo y Leicester, es el primero de sus características que se desarrolla en Europa y cuenta con una financiación de 370.000 euros por parte de la ESA.
El grupo de Sistemas Electrónicos de Alimentación, perteneciente al Departamento de Ingeniería Eléctrica, Electrónica y Comunicaciones de la Universidad es el encargado de desarrollar el dimensionado de los módulos de los RTG, baterías y paneles solares con los que se pretende dotar a los rovers lunares. Por otro lado, también llevan a cabo la aplicación de los sistemas de conversión de energía para adaptarlos a los equipos instalados en el vehículo.
El proyecto de la Universidad de Oviedo está dirigido por el catedrático Javier Sebastián y lo encabezan el también catedrático Manuel Arias Pérez de Azpeitia y el profesor Pablo Fernández Miaja, cuyos trabajos forman parte de la tesis del doctorando José Antonio Álvarez. Por su parte, las universidades de Vigo y Leicester se encargan del modelado térmico y del desarrollo de los RTG, respectivamente.
El profesor Fernández Miaja explica que su objetivo principal es «similar» al funcionamiento de los cargadores de teléfonos móviles, que convierten 220 voltios de potencia en 5 que utilizan los aparatos. «Debemos adaptarlos para que sean compatibles con la batería y los equipos del rover», apunta. «Se trata de convertir tensiones de energía eléctrica de diferentes formatos a uno concreto minimizando las pérdidas». Por otro lado, su trabajo se centra en determinar «cuántas baterías son necesarias y cómo de grandes deberán ser los RTG y el panel solar», de forma que el vehículo pueda operar teniendo presente las extremas temperaturas de la Luna, que varía desde los 114 grados centígrados aproximados durante el día, hasta los 180 bajo cero durante la noche. «Las baterías son muy sensibles a las temperaturas extremas. La mayoría no son funcionales a los 20 grados bajo cero», explica. Y es que la noche en el satélite de la Tierra dura 14 días, ya que su rotación es de 28. Por ello, el rover deberá ser capaz de contar con capas de aislante y calefactores, los cuales suponen «un elevado gasto de energía de la batería».
En total, se prevé necesaria una potencia de 2 kilovatios –aproximadamente algo más del doble con la que cuenta una freidora de aire– que serían obtenidos por medio de cuatro bloques de cuatro kilos de RTG (que extraen la energía mediante plutonio o amonio). Sin embargo, este método ofrece «muy poca energía», pero «de manera constante». Para complementarlo, las baterías permitirán que el rover lleve a cabo sus funciones hasta agotar su carga. En ese momento, y en situación de luz solar, harían acto de presencia los paneles, que permitirían al vehículo seguir funcionando mientras las baterías se recargan.
Durante este primer año, se trabajará en base a modelos de simulación de cada generador de energía para posteriormente combinarlo. En septiembre, los investigadores podrían pasar a la segunda fase, la del desarrollo de la solución «más óptima». «Es un estudio preliminar, pero que está enfocado a demostrar que la solución que podamos aportar funciona y que, posteriormente, la implementación final se pueda llevar a cabo», concluye Fernández.
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