Científicos británicos inventan una “mini-magnetosfera” para proteger a los astronautas durante las tormentas solares.
El viaje espacial durante una tormenta solar se ha convertido en
algo menos arriesgado. Científicos del Reino Unido que trabajan en el
Laboratorio Rutherford Appleton cerca de Oxford y las Universidades de
York y Strathclyde han probado una “mini-magnetosfera” envolviendo un
modelo de nave en el laboratorio. Resulta que su prototipo ofrece una
protección casi total contra las partículas solares de alta energía.
Imitando el entorno natural protector de la Tierra, los investigadores
han escalado la burbuja protectora magnética en un escudo deflector
eficiente energéticamente aunque potente.
Este asombroso logro es un gran paso adelante hacia la protección de
los componentes electrónicos sensibles y el delicado cuerpo humano
contra los efectos de la radiación en las misiones tripuladas entre
planetas. Puede sonar a ciencia-ficción, pero los futuros astronautas
podrían perfectamente dar la orden de “¡Activar escudos!” si hubiese
llamaradas solares durante el viaje de 60 millones de kilómetros a
Marte…
Escribiendo “Los científicos diseñan un “Escudo de Iones” para
proteger a los astronautas del viento solar” en enero, tenía ciertas
dudas sobre si los resultados preliminares podrían replicarse a la
escala de una nave completa. En ese momento, la Dra. Ruth Bamford
(investigadora principal de Rutherford Appleton) había creado una
mini-versión de un escudo magnético que actuaba como una “burbuja” en
una corriente de iones. Dado que los iones estaban cargados, podían ser
desviados por un campo magnético, por lo que el campo actúa como barrera
para desviar los caminos de los iones alrededor del vacío encapsulado
por el campo magnético. Todo lo que tenía que hacerse era escalar la
idea un par de veces y poner una nave en el centro del vacío protector.
¡Resuelto!
No tan rápido. El mayor obstáculo que veía en el pasado enero era la
gran cantidad de energía requerida para alimentar el sistema. Después
de todo, generar una mini-magnetosfera estable del tamaño de una nave
requeriría una vasta cantidad de electricidad (y sería muy voluminoso), o
necesitaría ser muy eficiente (y compacto). Cuando se trata de los
viajes espaciales de los que estamos hablando, los científicos deberían
explorar la segunda posibilidad. La mini-magnetosfera tendría que ser un
dispositivo de una alta eficiencia.
Once meses más tarde parece que el equipo británico ha encontrado la
respuesta. En unos resultados publicados en la revista Plasma Physics
and Controlled Fusion, han ideado un sistema no mayor de un escritorio
grande que usa la misma energía que una tetera eléctrica. Dos
mini-magnetosferas estarán contenidas en dos mini-satélites colocados en
el exterior de la nave. Si hubiese un incremento del flujo del viento
solar, o la aproximación de una nube de partículas energéticas de una
llamarada o una eyección de masa coronal (CME), las magnetosferas se
conectarían y los iones solares serían desviados de la nave.
“Estos experimentos iniciales se han mostrado prometedores y que
puede ser posible proteger a los astronautas del letal clima espacial”,
dijo la Dra. Bamford. Después de todo, los efectos del envenenamiento
por radiación pueden ser devastadores.
El Prof. Bob Bingham, físico teórico en la Universidad de
Strathclyde, ofrece una visión gráfico de por qué es importante esta
tecnología:
“Las tormentas o vientos solares son uno de los mayores peligros
de los viajes al espacio profundo. Si te impacta uno no sólo dejaría
fuera de combate todos los componentes electrónicos de la nave, sino que
los astronautas pronto tomaría la apariencia de una pizza
sobrecalentada. Sería como estar cerca del punto de impacto de
Hiroshima. Tu piel se llenaría de ampollas, se te caería el pelo y los
dientes y mucho antes tus órganos internos fallarían. No es una buena
forma de viajar. Este sistema crea una Burbuja de Campo Magnético que
rechazaría la radiación peligrosa lejos de la nave”. - Prof. Bob Bingham
Bingham añadió que el equipo estaba actualmente patentando la
tecnología y espera tener un prototipo a escala real funcionando en
cinco años.
Inventions and discoveries that changed our lifestyle.
sábado, 14 de junio de 2014
domingo, 8 de junio de 2014
Propelentes para cohetes que se usan en la actualidad:
Hidrógeno líquido (combustible) + Oxígeno líquido (oxidante)
• Ejemplos:
- Los motores principales del transbordador espacial
- La segunda y tercera fase del cohete Saturno V que llevó al hombre a la Luna
- El cohete europeo Arrían V
► Queroseno y otros derivados del petróleo (combustible) + Oxígeno líquido (oxidante)
• Ejemplos:
- Primera etapa del cohete Saturno V.
- R-7: El cohete que puso al Sputnik en orbita
- 4° etapa del cohete ruso Proton
► Hidrazina (combustible) + Tetróxido de dinitrógeno y otros (oxidante)
• Ejemplos:
- Primera y segunda etapas de los cohetes estadounidenses Titan.
- Modulo de servicio de la nave Apolo
- Modulo lunar del Apolo.
► Metilhidrazina (combustible) + Tetróxido de dinitrógeno (oxidante)
► Propelente sólido:
Los primeros cohetes, los de pólvora, pueden clasificarse entre estos. Actualmente usan químicos más potentes; por lo general perclorato de amonio NH4ClO4 (una especie de polvo) como oxidante y aluminio como combustible.
• Ejemplos
- Los dos motores laterales color blanco del transbordador
- Etapas laterales del cohete japonés H2A
- Cohetes militares (misiles, armas antitanque)
- Cohetes amateur
Sobre los medios de propulsión de naves espaciales, tanto los existentes como los futuros.
http://en.wikipedia.org/wiki/Spacecraft_…
Lista de todos los propelentes líquidos:
http://en.wikipedia.org/wiki/Liquid_rock…
• Ejemplos:
- Los motores principales del transbordador espacial
- La segunda y tercera fase del cohete Saturno V que llevó al hombre a la Luna
- El cohete europeo Arrían V
► Queroseno y otros derivados del petróleo (combustible) + Oxígeno líquido (oxidante)
• Ejemplos:
- Primera etapa del cohete Saturno V.
- R-7: El cohete que puso al Sputnik en orbita
- 4° etapa del cohete ruso Proton
► Hidrazina (combustible) + Tetróxido de dinitrógeno y otros (oxidante)
• Ejemplos:
- Primera y segunda etapas de los cohetes estadounidenses Titan.
- Modulo de servicio de la nave Apolo
- Modulo lunar del Apolo.
► Metilhidrazina (combustible) + Tetróxido de dinitrógeno (oxidante)
► Propelente sólido:
Los primeros cohetes, los de pólvora, pueden clasificarse entre estos. Actualmente usan químicos más potentes; por lo general perclorato de amonio NH4ClO4 (una especie de polvo) como oxidante y aluminio como combustible.
• Ejemplos
- Los dos motores laterales color blanco del transbordador
- Etapas laterales del cohete japonés H2A
- Cohetes militares (misiles, armas antitanque)
- Cohetes amateur
Sobre los medios de propulsión de naves espaciales, tanto los existentes como los futuros.
http://en.wikipedia.org/wiki/Spacecraft_…
Lista de todos los propelentes líquidos:
http://en.wikipedia.org/wiki/Liquid_rock…
Qué es un cohete de magnetoplasma
El Cohete de Iones podría ponernos en Marte en 39 Dias a una velocidad de 98.290,598 Km/hora.
El problema con los cohetes tradicionales es que cerca del 90% del peso de una misión espacial procede del combustible (propelente -propergol- sólido, líquido o una mezcla de ambos); este se quema con gran facilidad y cuando llega a escapar de la gravitación terrestre queda poco.
Evidentemente el costo con este tipo de combustible tradicional para poner al hombre en el espacio es costosísimo aparte de dar una propulsión lenta; demasiado lenta.
El cohete de magnetoplasma consigue el empuje a través de un sobrecalentamiento de los átomos para crear plasma y llevar a cabo el empuje necesario de la nave.
Estos cohetes (VASIMR) están compuestos de tres celdas magnéticas relacionadas entre sí.
La primera fase se compone de una especie de olla que calienta los átomos de un gas neutro como puede ser el argón, a través de frecuencias de radio (RF) hasta conseguir hacer " hervir " o excitar el material transformándolo en plasma.
El plasma llega a alcanzar temperaturas de alrededor de 50.000 grados centígrados pero esto no es lo suficientemente caliente como para producir un suficiente empuje.
Aquí es donde entra la segunda etapa de ( VASIMR ), que actúa como un amplificador.
El plasma, se energiza haciendo uso de ondas electromagnéticas pudiendo llegar a alcanzar una temperatura de un millón de grados, comparable a la del centro del Sol.
La tercera y última etapa es una "tobera magnética" que convierte la energía de este supercaliente en plasma en movimiento, en última instancia de una muy alta velocidad de empuje.
¿Cómo se pueden contener en un recipiente temperaturas tan altas?
La respuesta está en que ésta contención se realiza a traves de células magnéticas. El campo magnético, mantiene el plasma sin que toque las paredes.
El cohete (VASIMR) podría, en teoría, llegar a generar niveles de potencia un centenar de veces mayores que la de otros motores de iones.
La primera es que el cohete (VASIMR), de 200kW, sólo genera una libra de empuje.
Eso es más que suficiente en el vacío del espacio donde el motor de iones puede disparar plasma continuamente durante meses.
Una libra de material iónico podría empujar una nave de 2 toneladas de carga desde el Sol hasta Júpiter en un período máximo de 19 meses.
Necesitamos por lo tanto generar más empuje.
La segunda cuestión es que, mientras que el actual motor puede funcionar por completo con energía solar lo que lo hace perfecto para viajes a la Luna y a otros planetas próximos a la Tierra, no nos sirven para llevar a cabo una misión en el espacio profundo, en el que seria necesario más de 200MW de potencia, que sólo un reactor nuclear podría proporcionar.
El cohete de magnetoplasma consigue el empuje a través de un sobrecalentamiento de los átomos para crear plasma y llevar a cabo el empuje necesario de la nave.
Estos cohetes (VASIMR) están compuestos de tres celdas magnéticas relacionadas entre sí.
La primera fase se compone de una especie de olla que calienta los átomos de un gas neutro como puede ser el argón, a través de frecuencias de radio (RF) hasta conseguir hacer " hervir " o excitar el material transformándolo en plasma.
El plasma llega a alcanzar temperaturas de alrededor de 50.000 grados centígrados pero esto no es lo suficientemente caliente como para producir un suficiente empuje.
Aquí es donde entra la segunda etapa de ( VASIMR ), que actúa como un amplificador.
El plasma, se energiza haciendo uso de ondas electromagnéticas pudiendo llegar a alcanzar una temperatura de un millón de grados, comparable a la del centro del Sol.
La tercera y última etapa es una "tobera magnética" que convierte la energía de este supercaliente en plasma en movimiento, en última instancia de una muy alta velocidad de empuje.
¿Cómo se pueden contener en un recipiente temperaturas tan altas?
La respuesta está en que ésta contención se realiza a traves de células magnéticas. El campo magnético, mantiene el plasma sin que toque las paredes.
El cohete (VASIMR) podría, en teoría, llegar a generar niveles de potencia un centenar de veces mayores que la de otros motores de iones.
La primera es que el cohete (VASIMR), de 200kW, sólo genera una libra de empuje.
Eso es más que suficiente en el vacío del espacio donde el motor de iones puede disparar plasma continuamente durante meses.
Una libra de material iónico podría empujar una nave de 2 toneladas de carga desde el Sol hasta Júpiter en un período máximo de 19 meses.
Necesitamos por lo tanto generar más empuje.
La segunda cuestión es que, mientras que el actual motor puede funcionar por completo con energía solar lo que lo hace perfecto para viajes a la Luna y a otros planetas próximos a la Tierra, no nos sirven para llevar a cabo una misión en el espacio profundo, en el que seria necesario más de 200MW de potencia, que sólo un reactor nuclear podría proporcionar.
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