Publicado:
26 de enero de 2023 13:53 GMT
Con el nuevo concepto, una nave espacial de una tonelada podría acelerarse a velocidades de hasta unas 30 unidades astronómicas por año utilizando un rayo láser de 10 megavatios.
La NASA iniciará la primera fase de desarrollo de una nueva clase de sistema de propulsión de haz de perdigones hipervelocidad para acelerar barcos pesados en misiones interestelares. El nuevo concepto, propuesto por Artur Davoyan, profesor de ingeniería mecánica y aeroespacial en la Universidad de California (UCLA), tiene como objetivo transformar la forma en que se explora el espacio profundo. La iniciativa es parte del Programa de Conceptos Avanzados Innovadores de la NASA para 2023, informó la agencia espacial.
exploración del espacio profundo
El modelo utiliza un haz de partículas microscópicas a hipervelocidad (>120 km/s) propulsado por ablación láser para empujar una nave espacial. El estudio de fase I examinará la utilidad de los paquetes de gránulos para impulsar cargas útiles de una tonelada a 500 unidades astronómicas (AU) en menos de 20 años.
Con esta tecnología, el experto espera que se pueda llegar a los planetas exteriores en menos de un año, mientras llegar a un destino ubicado a 100 AU tomaría aproximadamente 3 años. A modo de comparación, la Voyager 1 tardó 35 años en alcanzar el límite entre el viento solar y el medio interestelar (la heliopausa). a una tasa récord de 3,6 AU/año. Davoyan señala que, a diferencia de otros conceptos, el haz de perdigones permite propulsar naves espaciales pesadas (aproximadamente una tonelada), aumentando el rango de misiones potenciales.
el limite de la ‘Ecuación del cohete‘
Davoyan le dijo a Universe Today que el problema con las naves espaciales es que todavía están en deuda con la llamada ‘Ecuación del cohete’. “Todas las naves espaciales y los cohetes actuales vuelan expandiendo el combustible. Cuanto más rápido se descarga el combustible, más eficiente es el cohete. Sin embargo, hay una cantidad limitada de combustible que podemos llevar a bordo. Como resultado, la velocidad a la que un se puede acelerar una nave espacial es limitada”, explicó. Este límite fundamental está dictado por la ecuación de Rocket y hace que la exploración sea costosa y relativamente lenta.
“La navegación láser, a diferencia de las naves espaciales y los cohetes convencionales, no requiere combustible a bordo para acelerar. Aquí la aceleración proviene de un láser que empuja la nave espacial por presión de radiación.. En principio, con este método se pueden alcanzar velocidades cercanas a la de la luz”, subraya el experto en esta ventajosa característica.
los inconvenientes
Como desventajas, Dovoyan destacó que los rayos láser divergen en largas distancias“lo que significa que solo hay un rango de distancia limitado en el que se puede acelerar una nave espacial. Esta limitación de la navegación láser conduce a la necesidad de potencias de láser exorbitantes […] o imponer una restricción a la masa de la nave espacial”, enfatizó.
Sin embargo, Dovoyan señala que, a diferencia de un rayo láser, los gránulos no divergen tan rápido, lo que permite acelerar una nave espacial más pesada.
“Los gránulos, al ser mucho más pesados que los fotones, tienen más impulso y pueden transferir una fuerza mayor a una nave espacial”, dijo. En general, Davoyan y sus colegas creen que con el nuevo concepto una nave espacial de una tonelada podría acelerarse a velocidades de hasta unas 30 AU al año utilizando un rayo láser de 10 megavatios.
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