Crédito de imagen: NASA
La NASA ha probado un nuevo motor de iones de alta potencia que podría dar a las futuras naves espaciales un impulso significativamente mayor para lograr la exploración del sistema solar. Un motor como este probablemente alimentará la sonda JIMO, permitiéndole entrar y salir de la órbita alrededor de varias de las lunas de Júpiter y mapearlas con gran detalle.
El Proyecto Prometeo de la NASA recientemente alcanzó un hito importante con la primera prueba exitosa de un motor que podría conducir a capacidades revolucionarias de propulsión para misiones de exploración espacial en todo el sistema solar y más allá.
La prueba incluyó un motor de iones de propulsión eléctrica de alta potencia (HiPEP). El evento marcó el primero de una serie de pruebas de rendimiento para demostrar el nuevo empuje de alta velocidad y alta potencia necesario para su uso en aplicaciones de propulsión eléctrica nuclear (NEP).
"La prueba inicial fue extremadamente bien", dijo el Dr. John Foster, el investigador principal del motor de iones HiPEP en el Centro de Investigación Glenn (GRC) de la NASA, Cleveland. “La prueba involucró el propulsor de iones de microondas más grande jamás construido. El uso de microondas para la ionización permitiría propulsores de muy larga vida para sondear el universo ”, dijo.
La prueba se realizó en una cámara de vacío en GRC. El motor de iones HiPEP funcionaba a niveles de potencia de hasta 12 kilovatios y en un rango equivalente de velocidades de escape de 60,000 a 80,000 metros por segundo. El propulsor está diseñado para proporcionar una vida útil de siete a diez años con altas eficiencias de combustible de más de 6,000 segundos de impulso específico; Una medida de cuánto empuje se genera por libra de combustible. Esto es un contraste con los motores principales del transbordador espacial, que tienen un impulso específico de 460 segundos.
El propulsor HiPEP funciona ionizando gas xenón con microondas. En la parte trasera del motor hay un par de rejillas metálicas rectangulares cargadas con 6,000 voltios de potencial eléctrico. La fuerza de este campo eléctrico ejerce un fuerte tirón electrostático sobre los iones de xenón, acelerándolos y produciendo el empuje que impulsa la nave espacial. La forma rectangular, una desviación de los propulsores de iones cilíndricos utilizados anteriormente, fue diseñada para permitir un aumento en la potencia y el rendimiento del motor al estirar el motor. El uso de microondas debería proporcionar una vida útil mucho más larga y una capacidad de producción de iones en comparación con las tecnologías de vanguardia actuales.
Esta nueva clase de propulsores NEP ofrecerá ventajas sustanciales de rendimiento sobre el motor de iones volado en Deep Space 1 en 1999. Las mejoras generales incluyen un factor de potencia de hasta 10 o más; un factor de dos a tres en la eficiencia del combustible; un factor de cuatro a cinco en el voltaje de la red; un factor de cinco a ocho en la vida útil del propulsor; y una mejora del 30 por ciento en la eficiencia general del propulsor. Los ingenieros de GRC continuarán probando y desarrollando este modelo de propulsor particular, culminando en pruebas de rendimiento a niveles de potencia máxima de 25 kilovatios.
"Esta prueba representa un gran salto para demostrar el potencial de las tecnologías de iones avanzadas, que podrían impulsar misiones de exploración espacial emblemáticas en todo el sistema solar y más allá", dijo Alan Newhouse, Director, Proyecto Prometheus. "Elogiamos el trabajo de Glenn y los otros Centros de la NASA que apoyan este ambicioso programa".
HiPEP es una de varias tecnologías de propulsión candidatas en estudio por el Proyecto Prometeo para su posible uso en la primera misión de vuelo propuesta, el Júpiter Icy Moons Orbiter (JIMO). Impulsados por un pequeño reactor nuclear, los propulsores eléctricos impulsarían la nave espacial JIMO mientras realiza observaciones a corta distancia de las tres lunas heladas de Júpiter, Ganímedes, Calisto y Europa. Las tres lunas podrían contener agua, y donde hay agua, existe la posibilidad de vida.
El desarrollo del motor de iones HiPEP está siendo llevado a cabo por un equipo de ingenieros de GRC; Aerojet, Redmond, Wash .; Boeing Electron Dynamic Devices, Torrance, California; Instituto Aeroespacial de Ohio, Cleveland; Universidad de Michigan, Ann Arbor, Mich .; Universidad Estatal de Colorado, Fort Collins, Colo .; y la Universidad de Wisconsin, Madison, Wis.
Una fotografía de calidad de impresión del motor de iones HiPEP está en:
http://www.grc.nasa.gov/WWW/PAO/pressrel/2003/03-079addm.html
Para obtener información sobre la NASA en Internet, visite:
http://www.nasa.gov
Para obtener más información sobre el Centro de Investigación Glenn de la NASA, visite:
http://www.grc.nasa.gov
Para obtener más información sobre el Proyecto Prometeo en Internet, visite:
http://spacescience.nasa.gov/missions/prometheus.htm
La información sobre JIMO está disponible en Internet en:
http://spacescience.nasa.gov/missions/JIMO.pdf
Fuente original: Comunicado de prensa de la NASA
