La propulsión iónica es una tecnología que consiste en ionizar un gas para propulsar una sonda o nave espacial.
En vez de hacer esto mediante combustibles químicos, este mecanismo de propulsión consiste en dar una carga eléctrica a un gas. Acto seguido, los iones son acelerados eléctricamente hasta una velocidad de 30 Km/s, formando un jet azulado que es expulsado a gran velocidad del motor. Cuando los iones son emitidos a tal velocidad desde el vehículo, empujan a éste en dirección opuesta, tal como describe la ley de acción y reacción.
Deep Space 1
La misión Deep Space 1 de la NASA consistió en una sonda equipada con 12 sistemas tecnológicos avanzados de alto riesgo que debían ser probados y validados en el espacio, incluyéndose entre ellos un motor de propulsión iónica NSTAR. El vehículo fue lanzado en otoño de 1998 y tenía previsto realizar una misión de 11 meses, pero el desarrollo de ésta fue tan bueno que se decidió su prolongación durante unos pocos años más para proseguir con el estudio del funcionamiento del motor iónico y realizar otras investigaciones científicas (sobrevuelos del asteroide Braille y del cometa Borrelly).
¿Cuáles son las implicaciones de esta tecnología en la exploración espacial?La exploración del Sistema Solar resulta más rápida, barata y eficaz si se emplea este tipo de propulsión. En la actualidad se están proyectando distintas misiones a diversos cuerpos del Sistema Solar que requieren altas aceleraciones y que no pueden ser llevadas a cabo con los métodos de propulsión química tradicional (tales como las clásicas misiones a la Luna). Para una gran variedad de misiones con requerimientos de alta energía, como aquellas a los asteroides, cometas, Mercurio, el Sistema Solar interno o externo, la lenta pero constante aceleración de la propulsión iónica es más eficiente que la propulsión química.
Los campos eléctricos que se generan en el motor necesitan electricidad y ésta se obtiene mediante paneles solares. De aquí se deduce que los motores iónicos son prácticos en el Sistema Solar interno, en donde hay luz solar en abundancia. Para realizar misiones más distantes es técnicamente posible trabajar con motores iónicos alimentados por baterías nucleares, pero no con paneles solares.
VASIMR
El Motor de Magnetoplasma de Impulso Específico Variable conocido como VASIMR por sus siglas en inglés (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket) es un motor para propulsión de vehículos espaciales a base de plasma (gas tan caliente que sus electrones, protones y neutrones se mantienen separados) Este plasma, cargado eléctricamente, es repelido por unos imanes superconductores que multiplican su velocidad de salida, aumentando enormemente la velocidad del cohete.
Uno de sus usos será servir de remolque espacial, tirando de la ISS para mantenerla en su orbita, o trasladando satélites. Como la estación espacial no puede suministrar 200 kilovatios, el cohete de pruebas llevará una batería que se irá cargando en la ISS, hasta que tenga energía para realizar diferentes pruebas de 15 minutos.
Vela Solar
Vela Solar
Una vela solar es un método de propulsión para sondas ynaves espaciales alternativo o complementario al uso de motores. Las velas solares captan empujes producidos por fuentes externas a la propia nave, de manera que ésta no necesita transportar consigo ni motor ni combustible, aligerando considerablemente el peso de la nave, y pudiendo alcanzar así mayores velocidades. En función de la fuente de impulso que pretendan captar, las velas solares se clasifican en dos grandes grupos:
§ Velas de fotones o fotónicas, consistentes en una gran superficie compuesta por una o varias láminas reflectantes muy ligeras, capaces de aprovechar la presión lumínica de la radiación solar para obtener impulso. Además de fotones de origen solar, las velas pueden diseñarse para aprovechar cualquier otro tipo de ondas electromagnéticas generadas por el hombre, tales como rayos láser omicroondas.
§ Velas de plasma. A diferencia de las velas fotónicas, consisten en grandes mallas o redes en las que se genera un campo eléctrico o magnético capaz de interceptar el plasma del viento solar para obtener impulso. En función del campo que generen, estas velas se denominan velas magnéticaso velas eléctricas.
Una vela eléctrica a escala completa constaría de un número (entre 50 y 100) de cables conductores largos (p.e. 20 kilómetros) y finos (p.e. 20 micrones). La nave espacial contaría también con un cañón disparador de electrones (con un consumo medio de unos pocos cientos de vatios) que obtendría su energía de paneles solares, y que se usaría para mantener a la nave espacial, y a los cables, en un nivel alto de potencial positivo (hasta 20 kV) y de este modo compensar la llegada de electrones desde el plasma solar
RESUMEN
Es indiscutible el echo de que todas las clases de tecnologías y sistemas de propulsión espacial se basan en el consumo de alguna clase de combustible que en el espacio exterior no existe y no es posible obtener. Igualmente la cantidad de dicho combustible para viajes largos, digamos a la estrella mas cercana, seria imposible de juntar y trasladar.
Es claro que un sistema que no necesite combustibles o que obtenga ese combustible en el vació del espacio exterior seria el mas viable de todos.
El sistema de Impulso Inercial consume únicamente energía eléctrica y esta abunda en el espacio exterior en forma de luz solar. Como los satélites artificiales obtienen energía eléctrica del sol por medio de pantallas solares, un satélite artificial con Motores Inerciales se desplazaría en el espacio exterior mucho mejor que un auto solar en la tierra. No necesitaría gigantescos contenedores de gases o combustibles y nunca se agotaría la energía eléctrica tanto como para ir hasta algún objetivo y volver.
Carlos Tami
Sistema de Impulso Inercial
Motor Inercial
www.carlostamiabl@hotmail.com