Por Extranotix
La Dra. Fatima Ebrahimi, que trabaja para el Laboratorio de Física del Plasma de Princeton (PPPL) del Departamento de Energía de los Estados Unidos, ha inventado un nuevo cohete de fusión que algún día podría llevar humanos a Marte.
El dispositivo utiliza campos magnéticos para disparar partículas de plasma desde la parte trasera del cohete e impulsar la nave a través del espacio.
El uso de campos magnéticos permite a los científicos ajustar la cantidad de empuje para una misión en particular y los astronautas cambian la cantidad de empuje mientras pilotean hacia mundos distantes.
La innovación de Ebrahimi también llevaría a los héroes espaciales al Planeta Rojo 10 veces más rápido que los propulsores de cohetes actuales que utilizan campos eléctricos para impulsar las partículas.
«He estado cocinando este concepto por un tiempo», dijo Ebrahimi.
« Tuve la idea en 2017 mientras estaba sentado en una terraza y pensaba en las similitudes entre el escape de un automóvil y las partículas de escape de alta velocidad ».
«Durante su funcionamiento, este tokamak produce burbujas magnéticas llamadas plasmoides que se mueven a unos 20 kilómetros por segundo, lo que me pareció un empuje».
La fusión es el poder que impulsa el sol y las estrellas, y combina elementos de luz en forma de plasma.
El plasma es el estado caliente y cargado de la materia compuesta de electrones libres y núcleos atómicos que representa el 99 por ciento del universo visible y es capaz de generar cantidades masivas de energía.
Los científicos han estado trabajando día y noche para replicar la fusión en un laboratorio con la esperanza de aprovechar su poder para producir electricidad para cohetes que viajan a través del espacio profundo.
Los propulsores de plasma actuales que utilizan campos eléctricos para impulsar las partículas solo pueden producir un impulso o velocidad específicos bajos.
Pero las simulaciones por computadora realizadas en computadoras PPPL y el Centro Nacional de Computación Científica para la Investigación de la Energía, una instalación para usuarios de la Oficina de Ciencias del DOE en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley en Berkeley, California, mostraron que el nuevo concepto de propulsor de plasma puede generar gases de escape con velocidades de cientos de kilómetros por hora. segundo, 10 veces más rápido que los de otros propulsores.
Esa velocidad más rápida al comienzo del viaje de una nave espacial podría poner los planetas exteriores al alcance de los astronautas, dijo Ebrahimi.
«Los viajes de larga distancia llevan meses o años porque el impulso específico de los motores de cohetes químicos es muy bajo, por lo que la nave tarda un poco en ponerse al día», dijo.
«Pero si hacemos propulsores basados en la reconexión magnética, entonces posiblemente podríamos completar misiones de larga distancia en un período de tiempo más corto».
Aunque el uso de la fusión para impulsar cohetes no es un concepto nuevo, el propulsor de Ebrahimi se diferencia de los dispositivos líderes en tres aspectos.
La primera es que al cambiar la fuerza de los campos magnéticos se puede aumentar o disminuir la cantidad de empuje, lo que permitirá maniobrar mejor a través del oscuro abismo que es el espacio.
«Al usar más electroimanes y más campos magnéticos, de hecho se puede girar una perilla para ajustar la velocidad», dijo Ebrahimi.
En segundo lugar, el nuevo propulsor produce movimiento al expulsar partículas de plasma y burbujas magnéticas conocidas como plasmoides.
Los plasmoides añaden potencia a la propulsión y ningún otro concepto de propulsor los incorpora.
Sin embargo, la última diferencia entre el concepto de Ebrahimi y otros es que el suyo usa campos magnéticos para disparar partículas de plasma desde la parte trasera del cohete, dispositivos probados en el espacio que usan campos eléctricos.
El uso de campos magnéticos puede cambiar las reglas del juego, ya que permite a los científicos adaptar la cantidad de empuje para una misión en particular.
«Mientras que otros propulsores requieren gas pesado, hecho de átomos como el xenón, en este concepto puede utilizar cualquier tipo de gas que desee», dijo Ebrahimi. Los científicos pueden preferir el gas ligero en algunos casos porque los átomos más pequeños pueden moverse más rápidamente.
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