NeoFronteras

Proponen propulsión a plasma

Área: Espacio — lunes, 5 de noviembre de 2012

Una pequeña compañía propone un nuevo sistema de propulsión espacial por chorros pulsados de plasma.

Foto
Prueba del sistema. Fuente: HiperV.

La verdad es que desde que los chinos inventaron la pólvora y los cohetes no se ha avanzado gran cosa en los últimos siglos desde el punto de vista conceptual. Es verdad que hace más de 40 se fue a la Luna y que ahora tenemos una estación espacial en donde los astronautas se toman la tensión arterial de vez en cuando, pero seguimos quemando propergoles para producir una chorro de gas caliente que por acción y reacción haga avanzar nuestras cohetes.
Quizás se debe a que la tecnología espacial es muy conservadora, a que los ingenieros implicados no saben hacer otra cosa o, simplemente, a la falta impulso político o de dinero para financiar otras vías. Desde hace décadas se viene especulando sobre algún tipo de propulsión eléctrica y desde hace unos pocos años se cuenta con alguna sonda impulsada por motor iónico, pero es casi testimonial.
La realidad es que la mayoría de las misiones automáticas interesantes tardan muchos años en conseguir su objetivo. Así por ejemplo, la sonda New Horizon fue lanzada en 2006 rumbo a Plutón, pero no llegará hasta allí hasta el año 2015. Las misiones son más cortas a Marte y el tiempo empleado es tolerable para una visión automática, pero no para una misión tripulada.
En definitiva se necesita un nuevo tipo de motor que a partir de la órbita terrestre impulse estas misiones hasta cualquier sitio del sistema Solar en un tiempo razonable.
El proyecto típico es usar un reactor nuclear para generar electricidad y alimentar con esa electricidad un sistema que envíe chorros de gas a alta velocidad. La idea es llevar poca cantidad de gas para no cargar con mucho peso, pero impulsarlo a muy alta velocidad. De este modo, la aceleración es pequeña, pero se pueden mantener durante largos periodos de tiempo para que así la nave alcance grandes velocidades.
Sobre reactores nucleares ya trabajan lo rusos, pues tienen más experiencia en el campo y probablemente menos oposición pública. Pero falta un buen motor alimentado por esos futuros reactores.
Ahora un grupo de investigadores independientes (en algunos países está permitido soñar) han creado una iniciativa para fabricar un motor de plasma. La compañía que han fundado se llama HiperV. En su web tienen vídeos y materiales en los que muestran tanto los avances realizados como sus proyectos. No se pierdan la película de Walt Disney de 1957 que enlazan desde esa web.
El esquema que proponen es muy sencillo y fácilmente entendible por aquel que haya estudiado algo de electricidad y magnetismo. Un gas es ionizado mediante una descarga, lo que lo convierte en un plasma, que es, por definición, conductor. El plasma tiene una vía de escapa en la que se han colocado dos placas metálicas paralelas alargadas a las que se aplica un diferencia de potencial. El propio plasma cierra en circuito eléctrico y la corriente genera un campo magnético que genera una fuerza de Lorentz que impulsa el plasma.
El esquema es pulsante, de tal modo que varias veces por segundo se realiza un ciclo de expulsión de plasma. De momento opera lentamente, a sólo 5 ciclos por segundo, pero esperan que pueda hacerse funcionar uno de estos sistemas a cientos de ciclos por segundos. Naturalmente además se pueden usar varios de estos sistemas en batería.
Aunque no se consiguen, de momento, impulsos específicos mayores que en otros sistemas eléctricos, como en el iónico o en sistema Hall, la gran ventaja de este sistema es que es muy robusto, sencillo y compacto. Recordemos que el impulso específico es el período en segundos durante el cual 1 kg de masa de propergol produce un empuje de 1 kg de fuerza. En este caso han conseguido impulsos específicos de 2000 segundos. En los experimentos han logrado, por ejemplo, que 10 microgramos de argón o xenón sean expulsados a 50 km/s.
El sistema se podría usar ya en satélites alimentado por energía solar, pero puede crecer. Estos investigadores dicen que el sistema es escalable fácilmente hasta el megavatio de potencia.
Esta compañía solicita fondos para proseguir con sus investigaciones. Esperemos que los consigan.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3954

Fuentes y referencias:
HiperV.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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5 Comentarios

  1. David:

    Este propulsor impulsaría una nave, de forma similar a como un nadador se impulza en una piscina, dando brazadas, que equivaldrían a emitir impulsos. Los calamares en el mar, también se impulsarían de esta forma, por lo que he visto en los documentales de la 2 en la sobre mesa,después de comer, antes de quedarme dormido frente al televisor. Los documentales son muy entretenidos y se aprende mucho. También son muy relajantes, la forma de la narración, la música que le acompaña…

  2. op:

    No entiendo que tiene de nuevo esto si las ideas sobre este tipo de propulsion tienen decadas ya, la propulsion ionica que acelera iones por campos electricos, y propulsion por plasma como este el VASIMIR ya hace tiempo que se vienen estudiando y probando.

  3. NeoFronteras:

    Pues sí, la propulsión eléctrica tiene décadas desde que se concibió. Como esta misma gente dice:

    http://youtu.be/3wIXZsbjIxA

    Lo que ocurre es que prácticamente no se ha implementado.
    La propulsión iónica y la de plasma son esquemas totalmente diferentes, aunque sean eléctricas.
    Algunos expertos discuten que la propulsión tipo VASIMIR pueda funcionar realmente.
    Lo que proponen los de HiperV es un sistema más simple, robusto y efectivo que los demás.

  4. Dr. Thriller:

    Un pequeño exabrupto que no tiene mucho que ver (o nada) con el artículo. Por descontado que toda mejora (en el sentido de instrumental con más capacidad de resolución xD) es más que bienvenida, pero lo cierto es que los humanos nos organizamos fatal.

    El tema de la investigación espacial está, naturalmente, sujeto tanto a nuestra mito-religión socioeconómica (el moribundo sistema de acumulación de capital, que va a dar más guerra aun de moribundo que de vivito y coleando), como a nuestras vanas y fútiles políticas coyunturales, es decir, al complejo militar-industrial, al menos en el caso USA, Europa y ex-URSS, y me temo que actual chino e indio. Naturalmente, Boeing o Martin Marietta o EADS o BAE Systems sólo implementarán este tipo de tecnologías si consiguen inventar un juguetito de esos con capacidad para machacar y destrozar muchos individuos humanos de alguna forma religiosamente retorcida (la religión que contamina la tecnología también alcanza el armamento, naturalmente, hay formas de matar mejores o peores y más o menos aceptables moralmente) en donde se vea involucrada la propulsión iónica, pues naturalmente tendremos propulsión iónica defecando obleas y a continuación sondas volando por los planetas.

    No sé si organizarse mal es la definición correcta.

    Un caso para mí paradigmático es la batería de pruebas biológicas con las que fue equipada la nave Viking, también ejemplo de proyecto donde lo estrictamente científico (es decir, hablo de las contratas, de pedir un espectrómetro y que no me coloquen un radar reciclado) tuvo mucho más peso de lo habitual. Pues lamentablemente, no se pensó lo bien que se hubiera debido (en mi exigente juicio) y la batería de pruebas a la luz de lo que hoy sabemos sobre Marte fue un gasto tirado por el retrete más que otra cosa (aunque en ciencia todo tiene valor, todo, lo que nunca se sabe es cuándo lo hará valer xD). Este razonamiento se podría aplicar a los actuales propulsores químicos en lugar de las alternativas de las que se habla en artículos como este.

  5. Ivan:

    No os comais la cabeza, todo éste tipo de sistemas tiene décadas y décadas se está implementando en motores que ni conocemos. Todo está oculto bajo el telón de la ‘doble tecnología’, la civil y la militar.
    Los civiles nunca sabremos todo lo que existe verdaderamente, en realidad no ha habido ningún avance importante en más de 15 años.
    1saludo.

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