“El cambio es inevitable, el cambio siempre ocurrirá, pero hay que aplicar una dirección al cambio, y es entonces cuando es progreso”, dijo el jugador de fútbol americano Doug Baldwin.
Tener una dirección también es crucial cuando se orbita en el espacio, en donde las fuerzas naturales provocan cambios. Por lo tanto, es imprescindible poder reorientarse para no perder la dirección y lograr el progreso. En el siguiente artículo te presentamos un proyecto de reorientación sostenible en el espacio gracias a las ventajas de la fabricación aditiva o impresión 3D.
La misión de reorientar satélites en el espacio de forma sostenible
Kreios Space es una empresa emergente con sede en Barcelona que está desarrollando un sistema de reposicionamiento de satélites mediante la tecnología ABEP (Air-Breathing Electric Propulsion) con el objetivo de que los satélites puedan orbitar en órbitas terrestres muy bajas (VLEO, por sus siglas en inglés) usando energías respetuosas con el medioambiente.
La orientación correcta de los satélites es clave, ya que una desviación puede conllevar grandes ineficiencias, cuando no la pérdida total de los equipos. La solución de Kreios permite reorientarlos a través de un plasma generado mediante la compresión de moléculas de aire. Esta compresión, a su vez, es posible gracias a las altas velocidades que alcanzan los satélites y a los colectores de aire que llevan incorporados. El uso de combustibles, por lo tanto, no es necesario, lo que permite ahorrar costes, complejidades técnicas y reducir la huella ecológica.
Los colectores: el cuidado de lo diminuto
Los colectores de aire, claves en la reorientación de los satélites de forma sostenible, plantean principalmente un reto en su proceso de diseño y fabricación: sus geometrías internas complejas, además de su pequeño tamaño, hacen muy costoso y prácticamente imposible que puedan ser fabricados de forma tradicional.
Es por eso que Kreios Space ha decidido colaborar con Renishaw y utilizar la fabricación aditiva metálica mediante su modelo de máquina RenAM 500Q que, por otra parte, también les ayuda a reducir, o incluso eliminar, problemas en el ensamblaje al poder fabricarse de una sola pieza los componentes con una elevada productividad y reduciendo el coste final de la pieza.
Además, el apoyo de Renishaw no termina en el proceso de fabricación de los colectores, sino que continúa en el postproceso, fase en la que Kreios Space necesita mantener una rugosidad de material relativamente baja para poder estudiar cómo las partículas de aire rebotan en el interior del colector. Este paso también es importante, ya que el colector de aire estará expuesto a las propiedades de las partículas de aire que debe recolectar, a la muy baja densidad del aire atmosférico de las órbitas en las que Kreios quiere colocar sus satélites y a las velocidades hipersónicas de los satélites.
Por lo tanto, el principal objetivo de la colaboración es conseguir un prototipo de colector de aire para ser probado en el único laboratorio europeo de aerodinámica de flujo molecular, lo que convertirá a Kreios Space en la primera empresa que realiza pruebas de laboratorio de un colector de aire para la tecnología ABEP. Con dichas pruebas, quieren obtener datos experimentales que puedan ser comparados con los resultados de las simulaciones en ordenador.
La fabricación aditiva: una aliada imprescindible
La posibilidad de fabricar piezas a medida y la precisión son elementos muy valorados en el desarrollo de aplicaciones industriales. Los sistemas avanzados de fabricación aditiva (FA) de metales que diseñamos y fabricamos ofrecen esas ventajas, además de favorecer que el proceso de fabricación sea más rentable y sostenible por un menor uso de materiales y un menor gasto en herramientas.
También conocida como impresión de metales 3D, la fabricación aditiva metálica permite, mediante técnicas de impresión como la tecnología láser de Powder Bed Fusion, crear piezas tridimensionales a partir de un archivo digital. Para ello, se utilizan finas capas de material que producen formas complejas que no pueden fabricarse con las técnicas tradicionales, como el vaciado, el forjado o el mecanizado.
Conclusión: el detalle importa
La impresión de metales 3D es una aliada imprescindible en el desarrollo de aplicaciones industriales por su precisión y capacidad de producir formas complejas. Los avanzados y complejos diseños de Kreios Space pueden fabricarse de forma coste-efectiva en la tecnología de fabricación aditiva de Renishaw. Adicionalmente, garantiza la sostenibilidad en los procesos de fabricación y, como vimos en el artículo “Rentabilidad, el jefe de filas del proceso productivo”, también asegura una mayor rentabilidad.
De la fabricación aditiva se alimentan innovaciones como la que hemos visto en este artículo de Kreios Space. Una innovación que, según estimaciones de la propia compañía, podría estar lista para ser probada en órbita en 2026.
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