Propulsor X3 supera pruebas recientes y está casi lista para su viaje a Marte - Geología

El X3, propulsor desarrollado por la NASA para una misión a Marte, superó varias pruebas recientes, y demuestra que esta tecnología queda lista y prepara el camino para su futura misión.

El propulsor X3 (The X3 thruster), diseñado por investigadores de la Universidad de Michigan en cooperación con la NASA y la Fuerza Aérea de los Estados Unidos, cuya finalidad es impulsaar la nave mediante la aceleración de una corriente de átomos cargados eléctricamente, conocidos como iones. En la reciente demostración realizada en el Centro de Investigación Glenn de la NASA en Ohio, el X3 rompió los récords de la potencia máxima de potencia, impulso y corriente operativa lograda por un propulsor Hall hasta la fecha, según el equipo de investigación de la Universidad de Michigan y representantes de la NASA.

– space.com

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ALEC GALLIMORE.

Lider del proyecto, decano de ingeniería en la Universidad de Michigan, comenta: «Hemos demostrado que X3 puede operar a más de 100 kW de potencia». «Funcionó con un amplio rango de potencia de 5 kW a 102 kW, con una corriente eléctrica de hasta 260 amperios. Generó 5,4 Newtons de empuje, que es el nivel de empuje más alto alcanzado por cualquier propulsor de plasma hasta la fecha», agregó Gallimore.

Los propulsores Hall y otros tipos de motores de iones utilizan electricidad (generalmente generada por paneles solares) para expulsar el plasma (una nube de partículas cargadas de gas) hacia afuera de una boquilla, generando así empuje. Esta técnica puede impulsar naves espaciales a velocidades mucho mayores que los cohetes de propulsión química, según la NASA.

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LA VELOCIDAD ES DETERMINANTE.

Los 40 kilómetros por segundos que podría alcanzarse con la aplicación de propulsión iónica, versos los 5 kilómetros por segundo que se logra con un cohete químico, es lo que mantiene a los investigadores interesados. Una nave impulsada por el propulsor Hall obtendría carga y astronautas a Marte usando mucho menos propelente que un cohete químico, dijo. (Un propulsor común para propulsores de iones es el xenón, de hecho, la nave espacial Dawn de la NASA, que actualmente está en órbita alrededor del planeta enano Ceres, usa este gas).

«Se puede pensar que la propulsión eléctrica tiene 10 veces las millas por galón en comparación con la propulsión química».

«Los sistemas de propulsión química pueden generar millones de kilovatios de energía, mientras que los sistemas eléctricos existentes solo alcanzan de 3 a 4 kilovatios»

«Lo que necesitaríamos para la exploración humana es un sistema que pueda procesar algo así como 500,000 vatios (500 kW), o incluso un millón de vatios o más» dijo Gallimore.

Ahí es donde entra el X3. Gallimore y su equipo están abordando el problema de la potencia haciendo que el propulsor sea más grande que estos otros sistemas y desarrollando un diseño que resuelva una de las fallas de la tecnología.

«Nos dimos cuenta de que en lugar de tener un canal de plasma, donde el plasma generado se agota del propulsor y produce empuje, tendríamos múltiples canales en el mismo propulsor», dijo Gallimore. «Lo llamamos un canal anidado».

De acuerdo con Gallimore, el uso de tres canales permitió a los ingenieros hacer que X3 fuera mucho más pequeño y más compacto que un propulsor Hall de un solo canal equivalente.

El equipo de la Universidad de Michigan ha estado trabajando en la tecnología en cooperación con la Fuerza Aérea desde 2009. Primero, los investigadores desarrollaron un propulsor de dos canales, el X2, antes de pasar al X3 más potente, que tiene tres canales.

En febrero de 2016, el equipo se asoció con el fabricante de cohetes Aerojet Rocketdyne, que está desarrollando un nuevo sistema de propulsión eléctrica, llamado XR-100, para Next Space Technologies for Exploration Partnerships o NextSTEP de la NASA. El propulsor X3 es una parte central del sistema XR-100.

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El año próximo, el equipo realizará una prueba aún más grande, que tiene como objetivo demostrar que el propulsor puede funcionar a máxima potencia durante 100 horas. Gallimore dijo que los ingenieros también están diseñando un sistema de blindaje magnético especial que mantendría el plasma alejado de las paredes del propulsor para evitar daños y permitir que el propulsor funcione de manera confiable por períodos de tiempo aún más largos. También dijo que sin el blindaje de una versión de vuelo X3 probablemente comenzaría a experimentar problemas después de varios miles de horas de operaciones. Una versión blindada magnéticamente podría funcionar durante varios años a máxima potencia.