Modificación de motor plasma nos llevaría a Marte con menos combustible

Misiones Espaciales

Por Sophimania Redacción
29 de Octubre de 2015 a las 08:54
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Modificación de motor plasma nos llevaría a Marte con menos combustible

Físicos del Centro Nacional de Investigación Científica de Francia han descubierto una manera de optimizar un avanzado tipo de propulsor de cohete eléctrico que utiliza una corriente de plasma viajando a 72.420 km/h para propulsar la nave hacia adelante, esta optimización le permite al propulsor funcionar con 100 millones de veces menos combustible que con un propulsor químico convencional.

 

Conocidos como Propulsores Hall, este tipo de motores ha estado operando en el espacio desde 1971, y ahora se usan de forma rutinaria para ajustar las orbitas de los satélites de comunicación y las sondas espaciales. Los científicos quieren utilizarlos para llevar humanos a Marte, sin embargo hay pequeño gran problema: la esperanza de vida actual de un propulsor Hall es alrededor de 10.000 horas de funcionamiento, y eso es demasiado corto para la mayoría de las misiones de exploración espacial, que requieren más de 50.000 horas.

 

Los Propulsores Hall funcionan igual que propulsores de iones regulares, los cuales explotan una corriente de iones cargados desde un ánodo hasta un cátodo (electrodos cargados positiva y negativamente), ahí son neutralizados por un haz de electrones. Esto hace que los electrones salgan disparados hacia una dirección, mientras que el cohete en otra, impulsándolo hacia adelante.

 

La diferencia con los Propulsores Hall es que en vez de tener un cátodo físico, combina un campo magnético con una nube de electrones atrapados para crear un cátodo completamente hueco, un "cátodo virtual". Una pequeña cantidad de gas combustible, usualmente xenón, se inyecta en el canal del propulsor para producir una corriente cargada de iones, y como estos iones son demasiado pesados para ser atrapados en el campo magnético del cátodo virtual, los iones pueden comprimirse sin que sean neutralizados. Esto crea una descarga de plasma de baja presión, que produce empuje en la dirección opuesta a la del flujo de iones.

 

Todo este sistema funciona muy bien, pero la parte del Propulsor de Hall que contiene el ánodo, el cátodo virtual, y la nube de electrones es lo que detiene el propulsor. Este contenedor, llamado “pared del canal de descarga” es constantemente bombardeado con iones de alta energía, que la pared se desgasta tanto, que pronto debe ser reparada o reemplazada.

 

Así que los científicos franceses decidieron quitar la pared del canal de descarga totalmente. "Un enfoque eficaz para evitar la interacción entre el plasma y la pared del canal de descarga es mover las regiones de ionización y aceleración fuera de la cavidad, es un diseño poco convencional llamado un Propulsor Hall Wall-Less", dijo el investigador principal, Julien Vaudolon.

 

Debido a que este motor consume mucho menos combustible que los cohetes químicos convencionales, se libera espacio en la nave espacial para enviar grandes cantidades de carga, o tal vez a más personas. Eso significa que tendremos el potencial para enviar misiones de larga duración al espacio profundo como los que vamos a necesitar para el transporte de humanos y suministros regulares a Marte.

 

Todavía no se ha dicho nada sobre lo mucho que este nuevo diseño podría extender la vida útil del propulsor Hall, pero si los investigadores pueden conseguir que sea más 50.000 horas, podría revolucionar la exploración espacial en el futuro.

 

 

FUENTE: SCIENCEALERT


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