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El nuevo potente motor iónico en el banco de pruebas. Foto: ESA.

Un nuevo diseño de motor iónico para propulsar sondas espaciales tiene un rendimiento 10 veces mayor que los motores usados hasta ahora. El nuevo motor podría usarse para propulsar naves espaciales tripuladas a Marte o en otro tipo de misiones.
Los motores iónicos usan campos eléctricos para aceleran iones (átomos cargados eléctricamente) y lanzarlos a gran velocidad como chorro de propulsión. Los modelos usados hasta ahora como el que equipaba la sonda SMART -1 con destino a la Luna de la ESA realizan este proceso en una sola fase.
El nuevo motor Dual-Stage 4-Grid (DS4G) de la ESA funciona en dos etapas y es capaz de expeler iones a una velocidad de 210 kilómetros por segundo, unas 10 veces más deprisa que en el caso del motor de la SMART -1 y cuatro veces más deprisa que cualquier otro prototipo.
Una sonda equipada con este motor y que llevara el mismo peso en carga útil que combustible alcanzaría una velocidad de unos 200 kilómetros por segundo. También se podría llevar cargas más pesadas en el mismo tiempo que lo harían los motores actuales.
Orson Sutherland, líder del proyecto, afirma que tanto la misiones espaciales tripuladas como las automáticas podrían beneficiarse del nuevo sistema.
Los motores iónicos convencionales poseen una primera rejilla con miles de agujeros de tamaño milimétrico colocada al lado de la cámara donde crean los iones.
La segunda rejilla está a miles de voltios mientras respecto a la primera. El resultado es que los iones positivos son extraídos de la cámara y acelerados hacia el espacio exterior. Un tercer sistema neutraliza el haz de salida para que la nave no quede cargada eléctricamente.
Lo ideal es que la diferencia de potencial entre las dos primeras rejillas sea la máxima posible para acelerar los iones y que estos alcancen una velocidad alta, pero cuando la diferencia de potencial supera los 5000 voltios los iones empiezan a erosionar la rejilla.
El nuevo diseño incorpora cuatro rejillas. Primero los iones son extraídos de la cámara usando dos rejillas poco separadas que operan a unos pocos miles de voltios de diferencia de potencial entre ellas.
La aceleración más significativa se produce en el segundo paso donde los iones son canalizados hacia un segundo par de rejillas que opera a una diferencia de 30.000 voltios produciendo un chorro de iones a mucha mayor velocidad.
Según la ESA con la suficiente potencia eléctrica una formación de varios de estos motores podría enviar una misión tripulada a Marte y traerla de vuelta. Además podría disminuir significativamente el tiempo de duración de una misión automática a Plutón y al cinturón de Kuiper.
Se espera que en unos diez años este tipo de motor haga su estreno en el espacio.