De acuerdo a expertos en propulsión espacial, las últimas pruebas del prototipo de motor iónico Hall X3 Thruster que se realizaron en el Centro de Investigación Glenn de la NASA, “batieron récord en los registros”, por lo se espera que pueda ser usado a futuro para enviar humanos a Marte.

La noticia difundida por Space esta semana, sostiene que los miembros del equipo del proyecto esperan que el motor pueda ser usado 20 años más por la NASA en su viaje que transportará seres humanos al planeta Marte.

El propulsor fue diseñado por investigadores de la Universidad de Michigan en cooperación con la NASA y las Fuerzas Armadas de EE. UU. Permite acelerar una corriente de átomos cargados eléctricamente, conocidos como iones.

El ingeniero de la Michigan Alec Gallimore, informó a Space que el modelo X3 Thruster “rompió los registros de la corriente máxima de salida de potencia, el impulso operativo alcanzado por una hélice tipo Hall hasta la fecha”.

“Hemos demostrado que X3 puede operar a más de 100 kW de potencia”, dijo Gallimore, aclarando que puede funcionar bajo una amplia gama de potencia de 5 kW a 102 kW, con una corriente eléctrica de hasta 260 amperios, y es capaz de generar 5,4 Newtons de empuje.

“Es el nivel más alto de empuje logrado por cualquier propulsor de plasma hasta la fecha”, añadió Gallimore, ya que el récord anterior informado por los investigadores fue de 3,3 Newtons.

Sin embargo, para la exploración humana en el espacio se requieren algo así como 500,000 vatios (500 kW), o incluso un millón de vatios o más, advierte Gallimore. “Eso es algo así como 20, 30 o incluso 40 veces más que los sistemas convencionales de propulsión eléctrica”.

El modelo X3 intenta solucionar el problema con la idea de incluir múltiples canales de plasma en un mismo propulsor, “un canal anidado”. En este momento el X3 lleva tres canales.

Propulsores de iones

La NASA informó en abril del año pasado que estaba trabajando con el Centro de Investigaciones Glenn en el prototipo de motor Hall Thruster, y en agosto de este año anunció que estaba buscando en la industria espacial estadounidense estudios de propulsión para lograr así “la capacidad de proporcionar la potencia y la propulsión necesarias para apoyar las misiones de exploración humana cerca de la Luna y moverse en el sistema solar”.

De acuerdo a Space, los motores iónicos usan electricidad que puede ser generada por ejemplo por paneles solares, para expulsar el plasma, que es una nube de partículas cargadas de gas. Lo expulsan fuera de una boquilla, generando de esta manera el empuje que se requiere.

A modo comparativo, según Gallimore, la velocidad máxima que se puede lograr con un cohete químico es de unos 5 kilómetros por segundo, mientras que un propulsor Hall podría llegar a 40 kilómetros por segundo.

Además el modelo Hall usa menos propelente que un cohete químico.

El propulsor común para propulsores de iones sería el gas xenón, que usado en un modelo Hall logra 10 veces más millas de distancia que con el método químico estándar.

La dificultad es que los propulsores de iones deben funcionar durante mucho tiempo para acelerar y no son lo suficientemente potentes como para superar la atracción gravitatoria de la Tierra, por lo que no pueden usarse así para lanzar naves espaciales.

Mientras los sistemas de propulsión química pueden generar millones de kilovatios de energía, los sistemas comercialmente existentes de iones solo alcanzan de 3 a 4 kilovatios.

“Los propulsores Hall disponibles comercialmente no son lo suficientemente potentes como para propulsar una nave espacial de Marte con tripulación”, aclaró Gallimore.

Estas son las barreras que están tratando de superar el nuevo modelo que hoy bate récord según el investigador.

La Universidad de Michigan, luego de trabajar el modelo X2 en cooperación desde 2009 con la Fuerza Aérea, pasó al X3 más potente, que tiene tres canales.

En febrero de 2016, acordó con el fabricante de cohetes Aerojet Rocketdyne, para desarrollar el nuevo sistema de propulsión eléctrica, llamado XR-100. El propulsor X3 es parte de este modelo.

El motor pesa 227 kilogramos y tiene casi un metro de diámetro, dijo Scott Hall, a Space. “Necesitamos una grúa para mover X3”, expresó el especialista.

Los científicos se están preparando para las próximas pruebas del año que viene, en la que se espera lograr una máxima potencia prolongada, durante 100 horas.

Propulsores SEP

Para resolver el problema de combustible, la NASA anunció que está trabajando con un vehículo de propulsión eléctrica solar avanzada (SEP). En septiembre pasado señaló que con este sistema, uno de los próximos destinos en el Sistema Solar será alcanzar el cinturón de asteroides llamado Psyche.

Los propulsores SEP usan gases inertes, como el xenón, que luego son energizados por la energía eléctrica generada a partir de paneles solares integrados para proporcionar un empuje suave y sin parar.

El Centro Glenn de la NASA en Cleveland ha estado también promoviendo la propulsión eléctrica solar (SEP) durante décadas, explica la agencia espacial.

“Para las misiones en el espacio profundo, el tipo y la cantidad de combustible necesarios para propulsar una nave espacial es un factor importante para los planificadores de misión”, dijo Carol Tolbert, directora de proyectos para la prueba del propulsor.

“Un sistema SEP, como el utilizado para esta misión, funciona de manera más eficiente que un sistema de propulsión química convencional, lo que sería poco práctico para este tipo de misión”.

Fuente: lagranepoca.com