30/Dic/05

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Australianos anuncian nueva fuente de energía para impulsores espaciales

Inventan científicos un propulsor iónico eléctrico que pondrá a prueba la Agencia Europea del Espacio. Se trata de una forma de energía más simple, segura y barata.

(EFE) - Científicos de la Universidad Nacional de Australia anunciaron ayer, jueves, que han inventado un propulsor iónico eléctrico para viajar por el espacio. La Agencia Europea del Espacio (ESA) lo pondrá a prueba.

La experta Christine Charles indicó a la radio australiana ABC que el "Helicon Double-Layer Thruste" (HDLT), como se llama en inglés, es una fuente de energía más simple, segura y barata que el resto de tecnologías rivales.

Charles señaló que, si las pruebas europeas salen bien, podría empezar ser aplicable en viajes espaciales en cinco o diez años.

El nuevo sistema utiliza electricidad generada a partir de energía solar para crear un campo magnético a través del que pasa el hidrógeno, lo que provoca una corriente de plasma que propulsa la nave.

"No necesita partes móviles, ni electrodos, y parte de un fenómeno físico", indicó Charles.

El profesor de la ANU Rod Boswell, que participa en el proyecto junto a Charles, indicó que los científicos esperan que el gobierno australiano firme un memorándum de entendimiento con la Agencia Europea del Espacio para que Australia conserve su participación en la investigación europea del espacio en el futuro.

¿Cómo funciona?

El laboratorio de la Universidad Nacional de Australia (ANU) es reconocido como inventor y primer desarrollador de la fuente helicón, probablemente la fuente de plasma más eficiente que existe. Se inyecta gas kriptón (que podría ser xenón, eventualmente) dentro de un tubo, llamado "fuente", que está abierto de un lado y cerrado del otro, al que se le aplica energía con una antena de radio frecuencia. Unas bobinas crean un campo magnético en expansión que es casi uniforme en el tubo fuente pero se expande rápidamente hacia afuera, en el espacio, hasta que es de sólo unos pocos gauss a 20 cm de la fuente. El plasma de alta densidad que se forma de esta manera es constreñido dentro de la fuente por un efecto no lineal del plasma, una doble capa libre de electricidad que está localizada cerca de la salida del tubo fuente.

Esta doble capa se puede imaginar como una delgada onda estática de choque sobre la cual existe un fuerte gradiente de campo eléctrico. Este campo eléctrico es el que acelera los iones del plasma fuente a velocidades de salida muy grandes, produciendo el empuje. Debido a que la doble capa es puramente resultado de la densidad del plasma y de la geometría del sistema y del campo magnético, no se necesitan grillas de aceleración. Además, debido a que desde el impulsor surge un flujo equilibrado de electrones e iones positivos, no es necesario un neutralizador. En este sentido, el HDLT es un impulsor de plasma "verdadero" porque eyecta igual cantidad de iones positivos y electrones negativos.

Sólo se necesita energía para mantener el plasma y para crear el campo magnético. En el prototipo de banco de pruebas de esta universidad alcanzan 250W para producir varios millinewtons de empuje. En el espacio, las bobinas que generan los 250 gauss de campo magnético que se estiman necesarios pueden ser superenfriadas, reduciendo la resistencia de las bobinas en un factor de 5, lo que representa un consumo de energía de unas pocas decenas de watts. En relación a otros sistemas existentes, esto signfica un gran ahorro de energía, y deja el consumo bien dentro de las capacidades de los paneles solares. La alimentación de gas representa un consumo de masa de 160 mg/h, de modo que un encendido de impulsores de 5 horas gastaría 0,8 gramos de propelente.

Aportado por Eduardo J. Carletti