Nuevo motor iónico para una nave tripulada a Marte
ASTRONÁUTICA.
Una tecnología de vanguardia, que podría hacer viables las misiones tripuladas a Marte y facilitar las de naves robóticas por todo el sistema solar, fue puesta a prueba recientemente en el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA en el sur de California, Estados Unidos.
Por primera vez en años y con niveles de potencia (120 kilovatios) que superan a los máximos logrados en cualquier prueba anterior en Estados Unidos, un equipo de científicos activó con éxito un propulsor iónico electromagnético que funciona con vapor de litio.
Prototipo de pruebas del nuevo motor iónico. Foto: NASA JPL / Caltech.
Este prototipo alcanzó niveles de potencia superiores a los de los propulsores iónicos de mayor potencia de las naves espaciales actuales de la NASA. Los valiosos datos de la primera tanda de encendidos de este motor servirán de base para una próxima serie de pruebas.
Durante cinco encendidos, el electrodo de tungsteno en el centro del propulsor brilló con una luz blanca intensa, alcanzando una temperatura de más de 2800 grados centígrados.
La propulsión iónica utiliza hasta un 90% menos de propergol que los cohetes químicos tradicionales de alto empuje. Los motores de propulsión iónica actuales, como los que impulsan la sonda espacial Psyche de la NASA, se alimentan de energía solar para acelerar la materia expulsada, produciendo por el efecto de reacción un empuje que es bajo pero continuado, permitiendo que las naves así propulsadas alcancen altas velocidades con el paso del tiempo. El JPL de la NASA está probando un motor iónico magnetoplasmadinámico (MPD) alimentado con litio, una tecnología que se investiga desde la década de 1960. El motor MPD se diferencia de los motores iónicos existentes al utilizar altas corrientes que interactúan con un campo magnético para acelerar electromagnéticamente el plasma de litio.
El nivel máximo de potencia alcanzado, 120 kilovatios, es más de 25 veces la potencia de los propulsores iónicos de la sonda espacial Psyche, que actualmente son los de tipo iónico de mayor potencia en una nave espacial de la NASA. En el vacío del espacio, la fuerza suave pero constante que proporcionan los propulsores iónicos de la Psyche acelera a esta nave lo suficiente como para poder hacerla alcanzar una velocidad aproximada de 200 000 kilómetros por hora.
El equipo aspira a alcanzar niveles de potencia de entre 500 kilovatios y 1 megavatio por propulsor en los próximos años. Debido a que el hardware opera a temperaturas tan elevadas, demostrar que los componentes pueden soportar el calor durante muchas horas de prueba será un desafío clave. Una misión tripulada a Marte podría requerir entre 2 y 4 megavatios de potencia, lo que implicaría la necesidad de múltiples propulsores MPD, que tendrían que funcionar durante más de 23 000 horas.
Los propulsores MPD alimentados con litio tienen el potencial de operar a altos niveles de potencia, utilizar el propergol de manera muy eficiente y proporcionar un empuje significativamente mayor que los propulsores iónicos que se utilizan actualmente. Completamente desarrollados y combinados con una fuente de energía nuclear, podrían reducir la masa total a ser lanzada al espacio para una misión y transportar las cargas útiles necesarias para llevar a cabo misiones tripuladas a Marte.
Esta línea de investigación y desarrollo sobre motores iónicos magnetoplasmadinámicos está abierta desde hace unos dos años y medio, y las principales entidades participantes son el Laboratorio de Propulsión a Chorro (JPL) de la NASA (el cual dirige la iniciativa), la Universidad de Princeton en Nueva Jersey y el Centro Glenn de Investigación de la NASA en Cleveland, todas ellas en Estados Unidos.
Por: Redacción.
Sitio Fuente: NCYT de Amazings