Hélice de cohete Fusion: un concepto desarrollado por la física que puede enviarnos a Marte
Un concepto único desarrollado por la Dra. Fatima Ebrahimi, física del Laboratorio de Física del Plasma de Princeton del Departamento de Energía de EE. UU., Podría permitir que las naves espaciales futuras viajen a planetas distantes como Marte mucho más rápido que hoy.
(Foto: Elle Starkman, Oficina de Comunicaciones de PPPL e ITER / Wikimedia Commons)
Un nuevo tipo de propulsor de cohetes que podría llevar a la humanidad a Marte y más allá ha sido propuesto por un físico del Laboratorio de Física del Plasma de Princeton (DOE) del Departamento de Energía de los Estados Unidos (DOE) (PPPL).
Durante años, los científicos han jugado con la idea de utilizar sistemas de propulsión nuclear para cohetes que serían más rápidos que los cohetes de refuerzo actuales. No solo reducirá drásticamente el tiempo de viaje, sino que también será más eficiente energéticamente.
Desafortunadamente, esto también plantearía riesgos de radiación que evitaron que el concepto despegara. Pero el concepto del Dr. Ebrahimi puede revolucionar los vuelos espaciales.
Propulsores de cohetes Fusion
Los cohetes están diseñados para usar campos magnéticos que activarán partículas de plasma— partículas de gas cargadas eléctricamente – en el vacío del espacio.
De acuerdo con Leyes newtonianas, la conservación del impulso impulsaría el cohete hacia adelante a velocidades 10 veces más rápidas que los dispositivos modernos.
Aunque está probado en el espacio actual plasma Los motores utilizan un campo eléctrico para impulsar la nave espacial hacia adelante, el nuevo concepto aceleraría los tiempos de vuelo utilizando reconexiones magnéticas.
El proceso se encuentra en todo el universo conocido, pero es más observable en la superficie del sol. Cuando las líneas del campo magnético hablan antes de separarse y reconectarse, producen una enorme explosión de energía.
Formas similares de energía se producen dentro de los tokamaks: dispositivos de confinamiento magnético en forma de toro. Los Tokamaks también son candidatos para reactores prácticos de fusión nuclear.
La Dra. Fatima Ebrahimi, una física iraní-estadounidense del PPPL dice: «He estado cocinando este concepto por un tiempo. Tuve la idea en 2017 pensando en las similitudes entre los gases de escape de los automóviles y las partículas de éxodo de alta velocidad creadas por PPL’s National Experimento del toro esférico «.
Los detalles del concepto se publican en el Revista de física del plasma,
Ebrahimi añade: «Durante su funcionamiento, este tokamak produce burbujas magnéticas llamadas plasmoides que se mueven a unos 20 kilómetros por segundo, lo que parecía un impulso».
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¿Qué es la fusión nuclear?
El poder que mueve las estrellas y el sol se llama Fusión nuclear. Combina elementos ligeros en forma de plasma, un estado cargado de la materia que se compone de electrones libres y núcleos atómicos que representan el 99% del universo conocido, para generar grandes cantidades de energía.
El reactor funciona con los mismos principios que se pueden recrear en el planeta, terminaría proporcionando un «suministro virtualmente inagotable de energía para generar electricidad», dicen funcionarios de PPPL.
El concepto único de Ebrahimi funciona mejor que las hélices de plasma que se encuentran en varias simulaciones por computadora. Tiene la capacidad de generar velocidades de escape de cientos de kilómetros por segundo, 10 veces más rápido que otras hélices que se utilizan actualmente en la exploración espacial.
La alta velocidad al comienzo del viaje de una nave espacial puede poner los planetas exteriores e incluso más al alcance de los astronautas.
Ebrahimi dice: «Los viajes de larga distancia tardan meses o años antes de que el impulso específico de los motores de cohetes químicos sea demasiado bajo. Por lo tanto, la nave tarda un poco en acelerar. Pero si hacemos el impulso mediante la reconexión magnética, podríamos diseñar misiones al distancia en poco tiempo «.
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