Un motor espacial avanzado concebido para llevar humanos a Marte ha batido los records de corriente, potencia y empuje para un dispositivo de este tipo, conocido como propulsor Hall.

El desarrollo del propulsor ha sido liderado por Alec Gallimore, profesor de ingeniería aeroespacial de la Universidad de Michigan.

Los propulsores Hall ofrecen una propulsión de naves espaciales basada en plasma excepcionalmente eficiente acelerando pequeñas cantidades de propulsor muy rápidamente utilizando campos eléctricos y magnéticos. Pueden alcanzar velocidades máximas con una pequeña fracción del combustible requerido en un cohete químico.

«Las misiones de Marte están en el horizonte, y ya sabemos que los propulsores Hall funcionan bien en el espacio», dijo Gallimore en un comunicado. «Se pueden optimizar para transportar equipos con energía mínima y propulsor en el transcurso de alrededor de un año o para llevar a la tripulación a Marte mucho más rápido».

El desafío es hacerlos más grandes y más poderosos. El X3, un propulsor Hall diseñado por investigadores de la Universidad de Michigan, la NASA y la Fuerza Aérea de EE. UU., rompió el récord de empuje anterior establecido por un propulsor Hall, llegando a 5.4 newtons de fuerza en comparación con 3.3 newtons. La mejora en el empuje es especialmente importante para la misión tripulada: significa aceleración más rápida y tiempos de viaje más cortos. El X3 también duplicó con creces el registro de corriente de operación (250 amperios contra 112) y funcionó a una potencia ligeramente más alta (102 kilovatios frente a 98).

El X3 es uno de los tres prototipos de «motores de Marte» que se convertirán en un sistema de propulsión completo con financiación de la NASA. Scott Hall, un estudiante de doctorado en Ingeniería aeroespacial en la Universidad de Michigan, llevó a cabo las pruebas en el Centro de Investigación Glenn de la NASA en Cleveland, junto con Hani Kamhawi, un científico investigador de este centro que ha estado muy involucrado en el desarrollo del X3. Los experimentos fueron la culminación de más de cinco años de construcción, prueba y mejora del propulsor.

El centro Glenn de la NASA, que se especializa en propulsión eléctrica solar, es actualmente el hogar de la única cámara de vacío en los EE. UU. que puede manejar el propulsor X3. El propulsor produce tanto escape que las bombas de vacío en otras cámaras no pueden mantener el ritmo. Entonces, el xenón que ha sido disparado por la parte posterior del motor puede regresar a la pluma de plasma, enturbiando los resultados. Pero a partir de enero de 2018, una actualización de la cámara de vacío en el laboratorio de Gallimore permitirá realizar pruebas X3 directamente en la Universidad de Michigan.

Por ahora, el equipo del X3 aprovechó una ventana de prueba desde finales de julio hasta agosto de este año, comenzando con cuatro semanas para instalar el soporte de empuje, montar el propulsor y conectar el propulsor con xenón y suministros de energía eléctrica. Hall había construido un soporte de empuje personalizado para soportar el peso de 500 libras del X3 y resistir su fuerza, ya que los soportes existentes colapsarían debajo de él. A lo largo del proceso, Hall y Kamhawi fueron apoyados por investigadores, ingenieros y técnicos de la NASA.

«El gran momento es cuando cierras la puerta y bombeas la cámara», dijo Hall. Después de 20 horas de bombeo para lograr un vacío espacial, Hall y Kamhawi pasaron 12 horas diarias probando el X3.

Incluso pequeñas roturas se sienten como grandes problemas cuando lleva días llevar gradualmente el aire a la cámara, hacer la reparación y expulsar el aire nuevamente. Pero a pesar de los desafíos, Hall y Kamhawi llevaron al X3 a su récord de potencia, corriente y empuje durante los 25 días de prueba.

De cara al futuro, el X3 finalmente se integrará con los suministros de energía en desarrollo por Aerojet Rocketdyne, un fabricante de propulsión de cohetes y misiles y líder en la subvención del sistema de propulsión de la NASA. En la primavera de 2018, Hall espera estar de vuelta en Glenn con una prueba de 100 horas del X3 con el sistema de procesamiento de energía Aerojet Rocketdyne.

Fuente: Europa Press