Motor de plasma de China
Como se menciona en la página de Arcjets, la diferencia entre los propulsores MPD y los térmicos es un área muy gris y, aún más que nuestros ejemplos anteriores, el motor VASIMR muestra lo gris que es esta área: el propulsor es plasma de varios tipos (aunque la mayoría de los diseños y pruebas se han centrado en el argón y el xenón, se podrían utilizar otros propulsores). Este propulsor se ioniza primero en lo que suele ser una cámara separada, y luego se introduce en una cámara confinada magnéticamente, con calentamiento por radiofrecuencia. A continuación se acelera, y ese empuje se dirige hacia fuera de una boquilla magnética.
El VASIMR no es tan diferente de muchos tipos de propulsores electrotérmicos; después de todo, el método principal para acelerar el propulsor, impartir el empuje y determinar el impulso específico del propulsor es el calentamiento por RF generado eléctricamente. El hecho de que el propulsor sea un plasma tampoco es sólo un concepto de MPD, después de todo: el propulsor de plasma pulsado, y de hecho la mayoría de los arcjets, también producen plasma como sus propulsores. Este propulsor demuestra realmente la zona gris entre los propulsores térmicos y los MPD de una manera que es única en la propulsión eléctrica.
Ad astra vasimr
El cohete de magnetoplasma de impulso específico variable (VASIMR) es un propulsor electrotérmico que se está desarrollando para su posible uso en la propulsión de naves espaciales. Utiliza ondas de radio para ionizar y calentar un propulsor inerte, formando un plasma, y luego un campo magnético para confinar y acelerar el plasma en expansión, generando empuje. Se trata de un motor de propulsión de plasma, uno de los varios tipos de sistemas de propulsión eléctrica de las naves espaciales[1].
El método VASIMR para calentar el plasma se desarrolló originalmente durante la investigación de la fusión nuclear. El VASIMR está destinado a cubrir el vacío existente entre los cohetes químicos de alto empuje y bajo impulso específico y la propulsión eléctrica de bajo empuje y alto impulso específico, pero aún no ha demostrado un alto empuje. El concepto VASIMR se originó en 1977 con el ex astronauta de la NASA Franklin Chang Díaz, que ha estado desarrollando la tecnología desde entonces[2].
El VASIMR es un tipo de propulsor de plasma electrotérmico/impulsor de magnetoplasma electrotérmico. En estos motores, un propulsor neutro e inerte se ioniza y calienta mediante ondas de radio. El plasma resultante se acelera con campos magnéticos para generar empuje. Otros conceptos de propulsión de naves espaciales con alimentación eléctrica son el propulsor de plasma sin electrodos, el cohete de arco de microondas y el propulsor inductivo pulsado.
Compañía de cohetes Ad astra
Durante más de 40 años de vuelos espaciales, muchas cosas han cambiado. El transbordador espacial actual es una nave de lujo comparada con las cápsulas Mercury que llevaron a los primeros astronautas estadounidenses al espacio. Hace cuarenta años, a mucha gente le habría costado creer que estadounidenses y rusos iban a convivir en el espacio en una misma Estación Espacial. Las sondas espaciales han visitado todos los planetas excepto Plutón, y actualmente se está planeando una misión a ese planeta.
El VASIMR es un sistema de propulsión basado en el plasma. Se utiliza una fuente de energía eléctrica para ionizar el combustible y convertirlo en plasma. Los campos eléctricos calientan y aceleran el plasma, mientras que los campos magnéticos dirigen el plasma en la dirección adecuada a medida que es expulsado del motor, creando empuje para la nave espacial. El motor puede incluso variar la cantidad de empuje generado, lo que le permite aumentar o disminuir su aceleración. Incluso cuenta con un modo de “postcombustión” que sacrifica la eficiencia del combustible para obtener más velocidad. Los posibles combustibles del motor VASIMR podrían ser el hidrógeno, el helio y el deuterio.
Futuros sistemas de propulsión espacial
Se podría esperar que nuestra esperanza más brillante de enviar astronautas a otros planetas se encuentre en Houston, en el Centro Espacial Johnson de la NASA, dentro de una instalación multimillonaria de alta seguridad. Pero en realidad se encuentra a unos pocos kilómetros de distancia, en un gran almacén detrás de un centro comercial. Este edificio anodino y poco atractivo es la empresa privada aeroespacial Ad Astra Rocket Company, y en su interior, el fundador Franklin Chang Díaz está construyendo un motor de cohete que es más rápido y más potente que cualquier cosa que la NASA haya volado antes. La velocidad, cree Chang Díaz, es la clave para llegar a Marte con vida. De hecho, me dice mientras nos asomamos a una cámara de pruebas de tres pisos, su motor viajará algún día no sólo al Planeta Rojo, sino a Júpiter y más allá.
Parezco escéptico y Chang Díaz sonríe amablemente. Está acostumbrado a esta reacción. Lleva desarrollando el concepto de un cohete de plasma desde 1973, cuando se convirtió en estudiante de doctorado en el Instituto Tecnológico de Massachusetts. Su idea era la siguiente: El combustible para cohetes es un propulsor pesado e ineficiente. Así que imaginó construir un motor de nave espacial que utilizara reactores nucleares para calentar el plasma a dos millones de grados. Los campos magnéticos expulsarían el gas caliente por la parte trasera del motor. Sus cálculos mostraron que una nave espacial con este motor podría alcanzar 123.000 millas por hora, de Nueva York a Los Ángeles, en aproximadamente un minuto.