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Motor de plasma podría llevar sondas a Júpiter y Saturno

Motor de plasma podría llevar sondas a Júpiter y Saturno
El motor de propulsión de plasma que desarrolla el físico y astronauta costarricense Franklin Chang Díaz podría en un futuro ser el mecanismo para enviar sondas científicas a planetas lejanos del Sistema Solar, como Júpiter y Saturno.

“Utilizando el VF-200 (el motor de 200 kilowatts de potencia que se pretende probar en la Estación Espacial Internacional en el 2012), podemos tirar paquetes a puntos como la órbita de Saturno o la órbita de Júpiter en tiempos del orden de 14 meses”, señaló Franklin Chang a La Nación .

Se trata de una gran disminución en el tiempo de viaje que proporcionan los mecanismos de vuelo actual: una sonda que sale hoy de la Tierra demora cerca de siete años en llegar a Saturno.

Además, el tamaño de la carga que se podría enviar a esos sitios lejanos de nuestro sistema planetario podría duplicarse con el motor que está desarrollando el científico costarricense en los laboratorios de Ad Astra Rocket en Texas, EE. UU., y Guanacaste, Costa Rica.

Agarrar impulso. La idea de negocio que está esbozando Ad Astra Rocket para capturar el mercado científico de exploración robótica del espacio se basa en retroceder para tomar impulso.

El equipo de Chang está proponiendo mandar el motor con su carga a Venus para luego poder salir de forma acelerada.

“Es extraordinario, es un concepto donde el vehículo se aproxima a la órbita de Venus y utiliza el mayor flujo de energía solar en esas regiones para darse un tremendo impulso”, explicó Chang.

El motor de plasma, llamado Vasimr, funciona bajo el mismo concepto que un cohete convencional: utiliza la aceleración que genera un combustible encendido para lograr la propulsión deseada.

Sin embargo, en el caso del Vasimr, en lugar de combustible lo que se acelera es el plasma, el cuarto estado de la materia, que se logra al calentar un gas –en este caso, el argón– con ondas de radiofrecuencia, formando una “sopa” de iones a más de 50.000 grados Celsius.

Para crear esas ondas de radiofrecuencia que calientan el gas, el motor necesita electricidad y la obtiene a través de paneles solares.

No obstante, señala Chang, si los paneles están más cerca del Sol, la cantidad de energía que pueden generar es mucho mayor y, por ende, el plasma puede ser más caliente y la aceleración que puede generar el motor también.

De acuerdo con el físico Tim Glover, director de desarrollo de Ad Astra Rocket, la cantidad de energía que podrían capturar los paneles solares en la órbita de Venus es tan alta, que podría generar más de 600 kilowatts de energía eléctrica, tres veces más que en las órbitas cercanas a la Tierra.

De Venus a Júpiter. Los científicos de Ad Astra Rocket ya han esbozado la simulación de un vuelo del Vasimr con una sonda hacia Júpiter o Saturno.

La nave, que se encuentra en órbita en torno a la Tierra siguiendo el mismo curso que nuestro planeta en torno al Sol, inicia su viaje disparando el motor en contra de la dirección que lleva en la órbita.

Eso hace que el vehículo inicie una caída hacia dentro, llevándolo a dirigirse en dirección hacia el Sol, explica Glover.

Mientras más cerca está del Sol, más energía generan sus paneles solares, hasta llegar a producir más de 600 kilowatts .

La simulación, hecha con un vehículo con una masa inicial de 9.200 kilos, muestra cómo, con la inyección de más energía, la aceleración pasa de 29 kilómetros por segundo a 50 kilómetros por segundo.

“Con esta técnica, el período de aceleración es sumamente beneficioso y la velocidad que alcanza es ideal”, afirmó Chang.

“Cuando el vehículo se aleja de Marte, el panel solar ya no hace nada; sin embargo, ya lleva suficiente velocidad para continuar y llegar a su destino”, agregó el físico costarricense.

 

“Tenemos un concepto donde podemos lanzar cargas hacia puntos en el Sistema Solar, a velocidades extraordinarias y con un costo mucho más barato.

“Se presenta un mercado, un mercado científico. Imagínese usted, si cada sonda de estas que va a Júpiter cuesta $1.000 millones o $2.000 millones, son precios muy altos”, dijo Chang.

Ahora, el equipo de Ad Astra Rocket trabaja en mejorar esta idea.

Su meta es encontrar una forma para que, una vez que el vehículo llegue más allá de Marte, pueda soltar el paquete y que este siga con gran velocidad hasta su destino, mientras que el motor y sus paneles solares regresan a las órbitas de la Tierra, listos para desarrollar una nueva misión en los extremos del Sistema Solar.