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Nuevo concepto de propulsión espacial

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Un nuevo tipo de propulsión espacial que podría llevar con más facilidad seres humanos a Marte y más allá ha sido propuesto por una científica del Laboratorio de Física del Plasma de Princeton (PPPL, por sus siglas en inglés) en Estados Unidos.

El dispositivo aplicaría campos magnéticos para hacer que las partículas de un plasma (un gas cargado eléctricamente, también conocido como el cuarto estado de la materia), saliesen disparadas por la parte trasera de un cohete y, por efecto de reacción, impulsasen la nave hacia adelante. Los actuales propulsores de plasma probados en el espacio utilizan campos eléctricos para impulsar las partículas.

El nuevo sistema de propulsión se basa en acelerar las partículas mediante la reconexión magnética, un proceso que se da en todas partes del universo, incluida la superficie del Sol. En reconexión magnética, las líneas de campo magnético convergen, se separan repentinamente y vuelven a unirse, produciendo mucha energía. La reconexión también se produce en el interior de los reactores de fusión nuclear con forma de rosquilla conocidos como tokamaks, por el nombre del primer reactor de esta clase, desarrollado en Rusia en la década de 1960.

La inventora del concepto es la física Fatima Ebrahimi.

Los actuales propulsores de plasma que utilizan campos eléctricos para impulsar las partículas solo pueden acelerarlas hasta una velocidad que puede ser ampliamente superada por un propulsor del nuevo tipo, a juzgar por las simulaciones realizadas mediante ordenadores. Estas muestran que el nuevo propulsor de plasma puede generar gases de escape con velocidades de cientos de kilómetros por segundo, unas diez veces más rápidas que las de otros propulsores.

Esa mayor velocidad de expulsión de partículas puede también traducirse en una velocidad más alta para la nave espacial, lo cual podría poner los planetas más lejanos del sistema solar al alcance de astronautas, tal como señala Ebrahimi. Los viajes interplanetarios de larga distancia mediante propulsión espacial convencional pueden tardar meses o años. En cambio, un propulsor basado en la reconexión magnética permitiría completar misiones de larga distancia en un periodo de tiempo mucho más corto.

Hay tres diferencias principales entre el concepto de propulsor de Ebrahimi y otros dispositivos.

La primera de tales diferencias es que cambiar la fuerza de los campos magnéticos puede aumentar o disminuir la cantidad de empuje. Dependiendo de la cantidad de electroimanes y de campos magnéticos, se puede ajustar la velocidad a voluntad.

En segundo lugar, el nuevo propulsor produce movimiento expulsando tanto partículas de plasma como burbujas magnéticas conocidas como plasmoides. Los plasmoides añaden potencia a la propulsión y ningún otro concepto de propulsor los incorpora.

En tercer lugar, a diferencia de los sistemas de propulsión actuales, que se basan en campos eléctricos, los campos magnéticos del concepto de Ebrahimi permiten que el plasma del propulsor esté formado por átomos pesados o ligeros. Esta flexibilidad permitiría a los científicos adaptar la cantidad de empuje a una misión concreta. Mientras que otros propulsores requieren gas pesado, hecho de átomos como el de xenón, en este concepto se puede utilizar cualquier tipo de gas que se desee. Los responsables de diseñar una misión podrían preferir el gas ligero en algunos casos porque los átomos más pequeños pueden ponerse en movimiento más rápidamente. (Fuente: NCYT de Amazings)

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