27 de mayo de 2011

COHETES DE PLASMA VASIMR



Se empieza a perfilar una nueva generación de cohetes con eficientes motores de plasma eléctrico. Aunque su bajo empuje todavía los reserva para las misiones espaciales que se dirigen hacia los planetas más exteriores del sistema solar. El existo de este tipo de propulsión ya se ha demostrado con misiones como la que realizo la sonda Espacio profundo 1 de la  NASA, la sonda japonesa Hayabusa, o el viaje a la luna realizado por la nave espacial Smart-1 de la ESA.

En los cohetes ordinarios el empuje se genera quemando un combustible químico. Por el contrario, los cohetes eléctricos propulsan las sondas espaciales acelerando nubes de partículas cargadas (materia en estado de plasma), mediante la aplicación de campos eléctricos o electromagnéticos. Como ven la electrificación del transporte alcanza hasta a los ingenios espaciales.

La ventaja de los cohetes eléctricos, es que son capaces de alcanzar velocidades muy superiores a las alcanzadas por los cohetes actuales y además lo consiguen con un consumo de combustible muy moderado, de tan solo una decima parte de lo que consume un cohete normal. Pero los cohetes de plasma seguirán coexistiendo con los antiguos cohetes, porque los sistemas químicos generan un empuje muy elevado de forma casi instantánea lo que facilita la aceleración necesaria para alcanzar la velocidad de escape de la gravedad terrestre.

Eso los convierte en el cohete de elección para los viajes de corto recorrido. Pero en el caso de largas misiones espaciales, como las que se plantean para alcanzar Marte con una tripulación humana, se necesitarían cohetes que sean capaces de alcanzar mayores velocidades, aunque lo logren al cabo de mucho tiempo. El problema de los viajes al espacio profundo reside en que cuanto más lejos se encuentra el hombre del paraguas protector que ofrece el campo electromagnético de nuestra madre Tierra, más rayos solares nocivos atraviesan las paredes de la nave. Una misión espacial que se dilate más de un año podría ser muy peligrosa para la salud de los astronautas, de ahí que se estudien nuevas posibilidades de propulsión como los cohetes de plasma. 


EL plasma propulsante se genera al bombardear un gas neutro (xenón) con los electrones que emite un filamento eléctrico caliente. A continuación se separa del plasma los iones positivos resultantes y se aceleran hacia el exterior mediante un campo eléctrico creado por una alta tensión entre dos electrodos de rejilla. La descarga mecánica de los iones a altísimas velocidades genera empuje en sentido contrario. La potencia consumida en este tipo de motores va de 1 a 7 kw, con lo que consigue velocidades de entre 20 y 50 km/s (la sondas más rápidas hasta el momento, propulsadas por motores cohete convencionales, alcanzaban los 17 km/s y solo gracias a la ayuda de la gravedad de planetas gigantes como Júpiter o Saturno que eran utilizados como hondas). El rendimiento total del motor es muy elevado y puede alcanzar el 80%, eso si, el pero se encuentra en su bajo empuje de 20 a 250 milinewton.

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