 Reactor Helicón en funcionamiento |
La ESA acelera hacia un nuevo impulsor espacial
13 diciembre 2005
La Agencia Espacial Europea (ESA) ha confirmado el inicio de un nuevo impulsor espacial que podría, en última instancia, dar un empuje mucho mayor que el que se consigue con las técnicas actuales de propulsión. El ingenioso concepto, fue inspirado por las auroras boreales, los resplandecientes brillos en el cielo que señalan el incremento en la actividad solar.
“En esencia, este concepto explota un fenómeno natural observable en el espacio”, dijo el Dr. Roger Walter, del Equipo de Conceptos Avanzados de la ESA. “Cuando el viento solar (un ‘plasma’ de gas electrificado liberado por el sol) golpea el campo magnético de la Tierra, crea una barrera consistente en dos capas de plasma. Cada capa tiene propiedades eléctricas diferentes y esto puede acelerar a algunas partículas del viento solar a través de la barrera, haciendo que colisionen con la atmósfera de la Tierra, creando entonces las auroras”.
Los investigadores australianos Christine Charles y Rod Boswell de la Universidad Nacional de Canberra, crearon capas dobles de plasma por primera vez en su laboratorio en el 2003 y se dieron cuenta de que sus propiedades aceleradoras podrían dar lugar a un nuevo impulsor para naves espaciales. Esto condujo al grupo a desarrollar un prototipo llamado Helicon Double Layer Thruster (Impulsor Helicón* de Doble Capa).
 Instalación del reactor helicón en los laboratorios de la Escuela Politécnica de París |
El nuevo estudio de la ESA, realizado como parte del programa de investigación académica Ariadna, que se lleva a cabo en asociación a la Escuela Politécnica de Paris, confirmó los hallazgos australianos mostrando que bajo ciertas condiciones cuidadosamente controladas, la capa doble podía formarse y permanecer estable, lo cual permitía la aceleración constante de las partículas cargadas de un haz. El estudio confirmó también que se podían crear capas dobles estables mediante la mezcla de diferentes gases propelentes.
“La colaboración ha sido excelente en todos los aspectos”, dijo el Dr. Pascal Chabert, del Laboratorio de Física y Tecnología de Plasmas de la Escuela Politécnica. “Ha sido todo un comienzo para mi, y me ha dado un montón de nuevas ideas, relacionadas con los conceptos de propulsión por plasma, en las que investigar con el Equipo de Conceptos Avanzados. Esta nueva dirección ha conducido a nuestro laboratorio a la patente de un nuevo y prometedor dispositivo de propulsión llamado Electronegative Plasma Thruster (Impulsor de Plasma Electronegativo)”.
Para crear la doble capa, Chabert y sus colegas fabricaron un tubo hueco alrededor del cual enrollaron una antena de radio. Se bombeó continuamente argón al interior del tubo mientras que la antena transmitía ondas de radio helicoidales de 13 megahertzios. Esto ionizó el argón creando un plasma. Un campo magnético divergente situado al final de la tubería forzaba al plasma que la abandonaba a expandirse. Esto permitió que se formaran dos plasmas diferentes, uno que sube por el interior del tubo, y otro que baja, de modo que la doble capa se forma en el límite entre ambos. Esto aceleraba aún más al plasma de argón del interior del tubo formando un haz supersónico, el cual producía el empuje.
 Imagen de la cámara de difusión del reactor helicón durante la operación |
Los cálculos sugieren que un impulsor helicón de doble capa podría ocupar un poco más de espacio que el impulsor eléctrico principal de la misión Smart-1 de la ESA, pero aún así podría entregar un empuje de un orden muchas veces superior a potencias más altas, de hasta 100 kW, mientras que la eficiencia en el consumo de combustible es similar.
En etapas posteriores, la ESA construirá un detallado simulador computerizado del plasma del interior y alrededor del impulsor, y empleará los resultados obtenidos en el laboratorio para verificar su exactitud, de modo que su actuación en el espacio podrá ser calculada por completo y además, en el futuro, se podrá investigar en impulsores experimentales más grandes y potentes.
Nota a los editores:
Se puede pensar en el plasma como el cuarto estado de la materia. Si los sólidos, líquidos y gases poseen propiedades diferentes, así le sucede al plasma. Básicamente un plasma es un gas en el que los átomos han sido liberados de alguno de sus electrones, lo cual hace que responda a la influencia de los campos eléctricos. Se estima que el 99% de la materia del universo es plasma. En la Tierra, por el contrario, el plasma no se da de forma natural, a excepción de lo que acontece en el interior de la capa atmosférica llamada ionosfera.
Fuente noticia: ESA.
Traducido por Miguel Artime para 
* Nota del traductor (rae) = Helicón: (de hélice) Instrumento musical de metal de grandes dimensiones, cuyo tubo, de forma circular, permite colocarlo alrededor del cuerpo y apoyarlo sobre el hombro de quien lo toca. (Véase foto).
http://www.esa.int/esaCP/SEM6HSVLWFE_index_0.html
