Astronáutica
30 de Marzo de 2007.
Un equipo de investigadores ha desarrollado un nuevo prototipo de motor que permite el lanzamiento de satélites utilizando menos combustible, abriendo así el camino hacia misiones espaciales a grandes distancias, y hacia una mayor carga útil en órbita, con menores costes de lanzamiento.
El eficiente motor para satélites consume un 40 por ciento menos de combustible, funcionando con energía solar mientras se encuentra en el espacio y regulando con gran precisión la velocidad de salida de los iones. Los satélites que para su lanzamiento emplean el motor, diseñado en el Tecnológico de Georgia (Georgia Tech), pueden llevar más carga útil gracias a la masa liberada por la menor cantidad de combustible necesario para el viaje hacia la órbita. O, si los ingenieros quisieran utilizar de otra manera la reducida carga de combustible, el satélite podría lanzarse con un coste más barato, usando un vehículo de lanzamiento menor.
Las mejoras en el aprovechamiento del combustible también podrían extender las capacidades de los satélites, al dotar a éstos de mayor maniobrabilidad una vez en órbita, o permitirles operar como vehículos de reabastecimiento o remolque.
El proyecto del Tecnológico de Georgia ha sido dirigido por Mitchell Walker, profesor en la Academia Daniel Guggenheim de Ingeniería Aerospacial. El equipo del proyecto introdujo modificaciones experimentales significativas en uno de cinco motores de satélite donados por la compañía Pratt & Whitney, conocido fabricante de motores de aviación, para crear el prototipo final.
La clave para las mejoras del motor está en la capacidad de aprovechar al máximo posible el uso de la potencia disponible, de un modo que se parece en ciertos aspectos al buen uso de la transmisión en un automóvil. El motor de un cohete químico tradicional funciona durante su trayecto hasta poner en órbita al satélite, de un modo comparable a la primera marcha en un automóvil.
El nuevo motor del Tecnológico de Georgia permite que desde el Control de Tierra se ajuste la "marcha" a que está operando el motor, basándose en la necesidad inmediata de propulsión del satélite. Esto permite al motor quemar el combustible a plena capacidad sólo durante los momentos cruciales y ahorrar así una cantidad importante del mismo.
El motor del Tecnológico de Georgia opera con un sistema eficiente de propulsión por iones. Los átomos de xenón (un gas noble) se inyectan en la cámara de descarga. Los átomos se ionizan (son despojados de los electrones de su capa exterior), lo que forma iones de xenón. Los electrones, de muy baja masa, son retenidos por el campo magnético, mientras los pesados iones se aceleran hacia fuera, al espacio, por un campo eléctrico, propulsando el satélite a altas velocidades.
El significativo perfeccionamiento del Tecnológico de Georgia sobre los sistemas existentes de propulsión por xenón, se debe a un nuevo diseño de los campos eléctricos y magnéticos que ayuda al mejor control de las partículas que son expelidas. Desde el Control en Tierra es posible entonces ejercer este control de manera remota para ahorrar combustible.
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