Fusion Rocket Thruster: un concepto desarrollado por una física que podría 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 PPPL e ITER / Wikimedia Commons)
Un nuevo tipo de propulsor de cohete 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 (PPPL) del Departamento de Energía de EE. UU. (DOE).
Durante años, los científicos han jugado con la idea de utilizar sistemas de propulsión nuclear para cohetes que serían más rápidos que los propulsores actuales. No solo reducirá significativamente el tiempo de viaje, sino que será más eficiente energéticamente.
Desafortunadamente, esto también plantearía riesgos de radiación que evitarían que el concepto despegara. Pero el concepto del Dr. Ebrahimi podría revolucionar los vuelos espaciales.
Propulsores de cohetes Fusion
Los cohetes están diseñados para usar campos magnéticos que proyectarán partículas de plasma— partículas de gas cargadas eléctricamente – en el vacío del espacio.
De acuerdo a Leyes newtonianas, mantener el impulso impulsaría el cohete hacia adelante a velocidades 10 veces más rápidas que los dispositivos modernos.
Aunque actualmente probado en el espacio plasma los motores utilizan un campo eléctrico para impulsar la nave espacial hacia adelante, el nuevo concepto aceleraría el tiempo de vuelo mediante 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 conversan antes de separarse y volver a conectarse, producen una gran explosión de energía.
Formas similares de energía se producen dentro de los tokamaks, dispositivos de contención magnética en forma de toro. Los Tokamaks también son candidatos para reactores prácticos de fusión nuclear.
La Dra. Fatima Ebrahimi, física iraní-estadounidense de PPPL dice: «He estado cocinando este concepto por un tiempo. Se me ocurrió la idea en 2017 mientras pensaba en las similitudes entre los escapes de los automóviles y las partículas de éxodo de alta velocidad creadas por el PPL nacional. 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 viajan a unos 20 kilómetros por segundo, lo que me pareció un poco como un empujón».
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¿Qué es la fusión nuclear?
El poder que anima a las estrellas y al sol se llama fusión nuclear. Combina elementos ligeros en forma de plasma, un estado cargado de materia que se compone de electrones libres y núcleos atómicos que constituyen el 99% del universo conocido, para generar enormes cantidades de energía.
El reactor opera con los mismos principios que se pueden recrear en el planeta, eventualmente proporcionaría «un suministro de energía prácticamente inagotable para producir electricidad», explican los funcionarios del PPPL.
El concepto único de Ebrahimi funciona mejor que los propulsores de plasma existentes en varias simulaciones por computadora. Tiene la capacidad de generar velocidades de escape de cientos de kilómetros por segundo, 10 veces más rápido que otros propulsores que se utilizan actualmente en la exploración espacial.
La rápida velocidad al comienzo del viaje de una nave espacial podría poner los planetas exteriores y 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 muy débil. Por lo tanto, la nave tarda un poco en acelerar. Misiones remotas en un lapso de tiempo, menos tiempo».
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