jueves, 29 de octubre de 2015

Este motor de plasma podría llevarnos a Marte con 100 millones de veces menos combustible


Físicos en Francia han descubierto la manera de optimizar un tipo avanzado de propulsor del cohete eléctrico que utiliza una corriente de plasma que viaja a 45,000 mph (72,420 kmh) para propulsar la nave, lo que les permite ejecutar en 100 millones de veces menos combustible que los cohetes químicos convencionales. Conocido como un propulsor Hall, estos motores han estado operando en el espacio desde 1971, y ahora se vuelan de forma rutinaria en los satélites de comunicación y las sondas espaciales para ajustar sus órbitas cuando sea necesario. Esto ya es impresionante, pero los científicos quieren utilizarlos para llevar a los seres humanos a Marte, excepto que hay un pequeño - gran problema: la esperanza de vida actual de un propulsor Hall es de alrededor de 10,000 horas de funcionamiento, y eso es muy poco 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, con la explosión de una corriente de iones cargados de un ánodo a un cátodo (electrodos cargados positiva y negativamente), donde son neutralizados por un haz de electrones. Esto hace que las al dispararse en una dirección, y el cohete unido salga disparado en otra, impulsándolo hacia adelante. La diferencia con los propulsores Hall es en lugar de tener un cátodo físico, combinan un campo magnético y una nube de electrones atrapados para crear un cátodo completamente hueco o "virtual". Una pequeña cantidad del gas propulsor -normalmente xenón- se inyecta en el canal de la hélice para producir una corriente de iones cargada, y ya que estos iones son demasiado pesados para ser atrapados en el campo magnético del cátodo virtual, puede comprimir sin trabas a ser neutralizado. 

Esto crea una descarga de plasma de baja presión, que produce un empuje en la dirección opuesta a la del flujo de iones. Todo esto está muy bien y funciona muy bien, pero la parte de la hélice de Hall que contiene el ánodo, cátodo virtual, y la nube de electrones es lo que nos estaría deteniendo. Este contenedor, llamado la pared del canal de descarga, está siendo constantemente bombardeado con iones de alta energía, y esto lo lleva por tanto a que con el tiempo tendrá todo el motor que tener la pared reparada o reemplazada. Así que los científicos del Centro Nacional de Investigación Científica 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, que es un diseño poco convencional llamado una Hélice Hall Sin pared", dijo el investigador principal, Julien Vaudolon, de Applied Physics Letters. 

Desafortunadamente, como Esther Inglis Arkell explica en Gizmodo, su primer prototipo fue un fracaso total. "El ánodo rojo debería estar alineado con la pared que emite xenón. En cambio, está en el campo magnético, lo que permite que los electrones se cuelen reduciendo su rendimiento ", señala. "El nuevo diseño hace que el pequeño cambio, permita al ánodo mantener despejado el campo. Esto parece funcionar." La investigación se ha publicado en Applied Physics Letters. Debido a que el motor consume mucho menos combustible que los cohetes químicos convencionales, libera espacio en la nave para enviar grandes cantidades de carga, o tal vez a más personas. Eso significa un claro potencial de larga duración para las misiones de espacio profundo, como las que vamos a necesitar para el transporte de seres humanos y los suministros regulares a Marte. No hay nada todavía sobre lo mucho que este nuevo diseño podría extender la vida útil de la hélice Hall, pero si los investigadores pueden conseguirlo en torno a la marca de las 50,000 horas, podría revolucionar la exploración espacial en un futuro. Sólo tienen que lograrlo antes que se haga el "imposible" EM Drive, que en teoría nos podría llevar a Marte en tan sólo 70 días.




 Más Info: http://www.sciencealert.com/
y http://www.gizmodo.in

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