La ciencia ficción (verbigracia la saga de Star Wars) ha popularizado estos dispositivos como aquellos que muy posiblemente lleven a los seres humanos hasta los confines de las estrellas. Me refiero a los motores de propulsión iónica, que cumplen una misión casi silenciosa hoy en día (y no es para menos pues no los hay en ingente cantidad ni mucho menos se encuentran operando en la superficie terrestre) y a los cuales dedicaré el presente artículo, después de conocer las múltiples innovaciones que se le han hecho en los últimos años y su posible aplicación a equipos que ayuden en el ya no muy lejano viaje humano a Marte.
Para empezar diremos que no es un dispositivo novedoso pues el ruso Konstantin Tsiolkovsky había ya vaticinado su uso a inicios del siglo pasado, y ya durante la segunda mitad (a partir de los años 50), los científicos de EEUU y la ex URSS construyeron, perfeccionaron y aplicaron prototipos diferentes en satélites y estaciones orbitales.
¿Y en qué consiste este famoso motor?. Los motores o impulsores de iones utilizan haces de iones (átomos o moléculas cargadas eléctricamente) para crear un empuje de acuerdo con la conservación del momento. El método de aceleración de los iones varía, pero todos los diseños aprovechan la relación carga / masa de los iones.
Esta relación significa que una diferencia de potencial relativamente pequeña puede crear altas velocidades de escape. Esto reduce la cantidad de masa de reacción o el combustible requerido, pero aumenta la cantidad de energía específica requerida en comparación con los cohetes químicos. Por lo tanto, los propulsores de iones pueden conseguir impulsos específicos elevados.
He aquí las expresiones fundamentales en el diseño de estos motores:
He aquí las expresiones fundamentales en el diseño de estos motores:
El inconveniente del bajo empuje es una aceleración baja porque la masa de la unidad de potencia eléctrica se correlaciona directamente con la cantidad de potencia. Este bajo empuje hace que los propulsores de iones sean inadecuados para lanzar una nave espacial en órbita, pero eficaz para la propulsión en el espacio.
Las velocidades de propulsión actuales son del orden de 30 km/s, obteniendo un empuje propulsivo de hasta 300 mili Newton (casi la fuerza con que se apoya una hoja de árbol sobre nuestras manos), por lo cual cabría no esperar mucho de estos motores. Pero existe una variante más eficiente que es el propulsor de Efecto Hall, desarrollado en la Ex URSS, el cual ha venido perfeccionándose en los últimos años.
Las velocidades de propulsión actuales son del orden de 30 km/s, obteniendo un empuje propulsivo de hasta 300 mili Newton (casi la fuerza con que se apoya una hoja de árbol sobre nuestras manos), por lo cual cabría no esperar mucho de estos motores. Pero existe una variante más eficiente que es el propulsor de Efecto Hall, desarrollado en la Ex URSS, el cual ha venido perfeccionándose en los últimos años.
