¿Los motores iónicos ocuparán una posición dominante en el espacio exterior?
Al final de 2011, la NASA anunció planes para celebrar una competencia para desarrollar un concepto para los sistemas de propulsión iónica para naves espaciales que serán alimentadas por paneles solares. Un poco más tarde, la agencia espacial firmó cinco contratos con compañías que prometieron 600 mil dólares para proporcionar en cuatro meses el concepto de "remolcador", que estará equipado con motores iónicos.
Estas empresas incluyen Ball Aerospace & Technologies, Analytical Mechanics Associates, Lockheed Martin, Boeing y Northrop Grumman. Luego de presentar sus conceptos, la NASA realizará un análisis de posibles formas de superar posibles dificultades técnicas y una serie de experimentos para validar soluciones técnicas clave.
Los cohetes ordinarios equipados con motores químicos que se han utilizado durante más de medio siglo pueden arrancar la carga de la Tierra y llevarla al espacio. Sin embargo, vale la pena enormes fondos que obstaculizan la conquista del espacio. Por el contrario, los motores iónicos, que también se han utilizado durante varias décadas, prometen otras perspectivas. Tienen una carga relativamente pequeña, por lo que no se pueden utilizar para poner la carga en órbita. Sin embargo, tienen la capacidad de acelerar los productos de combustión, que emiten, a velocidades enormes, diez veces más altas que las que pueden alcanzar los DR químicos. Debido a esto, para crear un impulso necesitan tirar mucho menos sustancia. Por lo tanto, en espacios abiertos, son más económicos que los cohetes convencionales.
La NASA planea proporcionar transportistas convencionales para llevar la carga a la órbita cercana a la Tierra, donde un remolcador equipado con motores iónicos llevará más transporte, llevándolos a órbitas altas: geoestacionario o primer punto de Lagrange. En el futuro, los vehículos de este tipo pueden usarse para enviar el barco al espacio interplanetario. Y en órbitas cercanas a la Tierra, pueden participar en el remolque de satélites comerciales que se han acercado a la atmósfera, aumentando así su vida útil.
Por lo tanto, el espacio que tira de las baterías solares y con motores iónicos puede verse. (Imagen Boeing)
Tales remolcadores pueden jugar un papel crucial en el desarrollo del sistema solar. Una vez alcanzado el punto de Lagrange, la gravedad ya no actúa sobre la nave, y el DRC puede "arrastrar" a los vehículos de forma segura hacia áreas remotas del espacio.
Vale la pena señalar que uno de los participantes del concurso, Northrop Grumman, anunció el inicio del trabajo sobre el desarrollo de fuentes de energía alternativas además de los paneles solares existentes. El nuevo concepto propuesto por la compañía puede escalar estos sistemas para alimentar en 300 kW, lo cual es un resultado sobresaliente.
Por lo tanto, los primeros resultados de una "lluvia de ideas" colectiva se pueden esperar en los próximos meses. Sin embargo, ya podemos notar los problemas clave que los desarrolladores deberán resolver. El primero es la dispersión de la energía solar en el espacio, que requiere la creación de baterías de gran tamaño. Y para mantener la posibilidad de movimiento a la sombra de la Tierra, el DSB necesitará baterías adicionales, lo que aumentará aún más todos los dispositivos. Esto naturalmente conducirá a restricciones en su capacidad para el transporte barato y rápido de diversos productos. La conclusión de un dispositivo de este tipo utilizando cohetes convencionales será bastante costosa. También es problemático usar células solares más allá de la órbita de Marte, ya que la intensidad de la radiación disminuye.
Los motores iónicos se han utilizado en naves espaciales durante bastante tiempo para estabilizar la órbita y realizar pequeñas maniobras. Muchas sondas de investigación, incluso Hayabus, incluso las utilizaron como marcha. Sin embargo, en este momento no es práctico utilizar motores iónicos alimentados por baterías solares para camiones. Simplemente no tienen suficiente energía solar para crear el empuje requerido.
Por cierto, esto es exactamente lo que hizo que Estados Unidos y la URSS consideren las posibilidades de utilizar reactores nucleares en naves espaciales. La URSS colapsó, y Estados Unidos convirtió el proyecto "Prometheus" en el año 2005 debido a dificultades financieras. Naturalmente, la producción de tales buques es extremadamente indeseable, ya que cualquier accidente en la atmósfera conducirá a la liberación de materiales radiactivos. La NASA ha confiado en la energía "solar", lo que significa que los desarrolladores estadounidenses tienen que hacer un trabajo difícil.
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