En la franja de cielo situada entre unos 150 y 300 kilómetros (93 a 186 millas) sobre la Tierra, la atmósfera es a la vez el enemigo y la respuesta. Es lo bastante densa como para arrastrar cualquier satélite hasta hacerlo caer en cuestión de semanas si no se la controla, motivo por el que casi nadie opera allí. Pero ese mismo aire enrarecido podría ser el combustible: un motor que recoja moléculas atmosféricas y las expulse a gran velocidad podría mantener una nave espacial a esa altitud de forma indefinida, sin ningún depósito de propelente. La startup española Kreios Space anunció el 4 de agosto que está construyendo el primer satélite diseñado para hacer exactamente eso.
El concepto, denominado propulsión eléctrica de respiración atmosférica, se ha probado en cámaras de vacío en tierra durante casi una década. Nadie lo ha volado aún en órbita. Kreios, con sede en Nigrán, en el noroeste de España, planea ser la primera, en colaboración con el fabricante lituano de plataformas de satélite Kongsberg NanoAvionics. La misión no tiene fecha de lanzamiento firme. La empresa cita 2027 como objetivo tentativo, mientras que SpaceNews ha informado de 2028, pero el plan técnico es concreto: un microsatélite de unos 200 kilogramos sobre la plataforma MP42 de NanoAvionics, equipado con un propulsor de plasma helicón alimentado por una toma de aire pasiva, que volaría a una altitud de entre unos 150 y 300 kilómetros.
Cómo respirar en el espacio
A la velocidad orbital, de unos 7,8 kilómetros por segundo (17.400 mph) a esas altitudes, una nave espacial choca contra el gas atmosférico residual, compuesto sobre todo de nitrógeno y oxígeno moleculares, con predominio del oxígeno atómico por encima de unos 160 kilómetros. Una toma con forma de cucharón en la cara frontal del satélite captura parte de esas moléculas y las guía, sin válvulas ni piezas móviles, hasta el canal del propulsor. Allí, la energía de radiofrecuencia de una antena helicón ioniza el gas, y los campos electromagnéticos aceleran el plasma resultante hacia la parte trasera a una velocidad muy superior a la de llegada.
El escape supera la velocidad orbital, por lo que el propulsor produce empuje neto aunque el gas que impulsa se haya recolectado del mismo medio que causa el arrastre. La energía procede de paneles solares. El propelente es gratuito, ilimitado y está presente en toda la órbita. El satélite se reabastece de forma continua, cada segundo, mientras su hardware siga funcionando.
El desafío central es que el propelente atmosférico es peor que los gases nobles que se suelen emplear en la propulsión eléctrica. El xenón se ioniza con facilidad y eficiencia; el nitrógeno y el oxígeno son más difíciles de ionizar y desperdician energía en excitación rotacional y vibracional. Las mediciones en tierra de un propulsor comparable alimentado con nitrógeno arrojaron unos 5,7 milinewtons de empuje con una eficiencia de ánodo del 5,4 por ciento, frente a 12,6 milinewtons con un 26,3 por ciento con xenón. Los motores de respiración atmosférica deben superar esa penalización, más el arrastre de la propia toma de aire, y aun así resultar más ventajosos que simplemente llevar combustible a bordo.
Una década de trabajo en tierra
La prueba de concepto del campo llegó de la Agencia Espacial Europea y del fabricante italiano SITAEL. En marzo de 2018, la ESA anunció la primera ignición del mundo de un propulsor eléctrico de respiración atmosférica en una cámara de vacío que simulaba las condiciones a 200 kilómetros: un propulsor de efecto Hall de doble etapa con una toma de aire de fabricación polaca se encendió primero con xenón, luego con una mezcla de nitrógeno y oxígeno y, por último, solo con propelente atmosférico. Los ingenieros vieron cómo la pluma pasaba de azul a púrpura al cambiar el gas, la confirmación visual de que el motor funcionaría con aire. El sistema RAM-EP alcanzó el nivel de madurez tecnológica 4, validado en laboratorio pero no en el espacio. El satélite anterior de la ESA, el GOCE, que voló a unos 250 kilómetros durante cuatro años, tuvo que llevar 40 kilogramos (88 libras) de xenón y se vio limitado por ello; un sucesor de respiración atmosférica no enfrentaría esa restricción.
Kreios fue fundada en 2021 por el consejero delegado Adrián Senar y cinco compañeros de ingeniería aeroespacial de la Escuela Politécnica de Cataluña. La empresa ha pasado por tres generaciones de propulsores, la K-1, la K-2 y la K-3, con pruebas en vacío de la toma de aire y del motor, y recaudó 8 millones de euros (unos 9,2 millones de dólares) en financiación semilla en 2025.
Por qué merece la pena luchar por la órbita más baja
La órbita terrestre muy baja ofrece lo que ninguna otra altitud puede. La resolución de las imágenes mejora a medida que desciende el punto de observación: estar más cerca del suelo significa fotografías más nítidas con ópticas más pequeñas y baratas, con un detalle potencial de unos 10 centímetros para la observación de la Tierra. La latencia de las comunicaciones baja de los 10 milisegundos en un solo sentido, frente a unos 300 milisegundos desde la órbita geoestacionaria. La exposición a la radiación es entre un 50 y un 80 por ciento menor que en órbitas más altas, algo que importa para la electrónica y para cualquier futura infraestructura tripulada. Y cuando la vida de un satélite termina, el arrastre atmosférico lo retira de la órbita en cuestión de meses, lo que resuelve el problema de la basura espacial que afecta a las altitudes más altas.
Kreios afirma que la operación sostenida a estas altitudes puede costar casi lo mismo que operar a 500 kilómetros, una vez que la masa de propelente desaparece del presupuesto de lanzamiento. Su satélite de demostración capturaría además imágenes de resolución submétrica en visible e infrarrojo cercano como carga útil comercial.
Las preguntas abiertas
Ningún propulsor de respiración atmosférica ha operado todavía en el espacio, y el salto de la cámara de vacío a la realidad orbital es grande. La atmósfera entre 150 y 300 kilómetros no es constante: la densidad varía con la actividad solar, la hora del día y la latitud, por lo que la toma de aire debe lidiar con un suministro de combustible que cambia de forma continua. El oxígeno atómico, la especie dominante en el extremo superior de la franja, es agresivamente corrosivo para los materiales de las naves espaciales. Y el sistema integrado, incluidos la toma de aire, el propulsor, la alimentación eléctrica y el control de actitud, debe funcionar como un todo en condiciones reales de vuelo.
Los rivales ya rondan: dos satélites experimentales chinos operan ya por debajo de los 300 kilómetros, y otros desarrolladores, entre ellos Viridian Space en Estados Unidos, el propio laboratorio de propulsión de la ESA y la india Orbitt Space, trabajan en conceptos de respiración atmosférica. La reivindicación de ser el primero es, por tanto, una cuestión de calendario y de definición. Lo que no está en disputa es el premio: un sistema de propulsión que convierte el propio cielo en combustible y, con él, el acceso permanente a un régimen de altitud que, hasta ahora, ha sido un lugar por el que los satélites solo pasan de camino hacia abajo.
Traducido por Alessandra
Fuentes:
- Space.com, “Exploring very low Earth orbit: The world’s 1st air-breathing satellite thruster could soon get a test run” (Aug 9, 2026): https://www.space.com/space-exploration/satellites/exploring-very-low-earth-orbit-the-worlds-1st-air-breathing-satellite-thruster-could-soon-get-a-test-run
- SpaceNews, “Kreios Space to fly VLEO demonstration in NanoAvionics bus” (Aug 4, 2026): https://spacenews.com/kreios-space-to-fly-vleo-demonstration-in-nanoavionics-bus/
- ESA, “World-first firing of air-breathing electric thruster” (2018): https://www.esa.int/Enabling_Support/Space_Engineering_Technology/World-first_firing_of_air-breathing_electric_thruster
- SITAEL, RAM-EP system test results: https://www.sitael.com/sitael-space-has-successfully-tested-ram-ep-system/
- Aviation Week, “Kreios Space plans air-breathing electric propulsion demo” (Aug 4, 2026): https://aviationweek.com/space/commercial-space/kreios-space-plans-air-breathing-electric-propulsion-demo
- CORDIS (EU), “New orbits are on the horizon with air-breathing engines”: https://cordis.europa.eu/article/id/451370-new-orbits-are-on-the-horizon-with-air-breathing-engines