La propulsión impulsada por haz , también conocida como propulsión de energía dirigida, es una clase de propulsión de aeronave o nave espacial que utiliza energía transmitida a la nave espacial desde una planta de energía remota para proporcionar energía. El haz suele ser un microondas o un haz láser y es pulsado o continuo. Un haz continuo se presta a cohetes térmicos , propulsores fotónicos y velas ligeras , mientras que un haz pulsado se presta a propulsores ablativos y motores de detonación por pulsos . [1]
La regla general que suele citarse es que se necesita un megavatio de energía emitida a un vehículo por kg de carga útil mientras se acelera para permitirle alcanzar la órbita terrestre baja. [2]
Además del lanzamiento a la órbita, también se han propuesto aplicaciones para moverse rápidamente por el mundo.
Los cohetes son máquinas de impulso ; utilizan la masa expulsada del cohete para proporcionar impulso al cohete. El impulso es el producto de la masa y la velocidad, por lo que los cohetes generalmente intentan poner la mayor velocidad posible en su masa de trabajo, minimizando así la cantidad de masa de trabajo que se necesita. Para acelerar la masa de trabajo, se requiere energía . En un cohete convencional, el combustible se combina químicamente para proporcionar la energía y los productos resultantes del combustible, las cenizas o los gases de escape, se utilizan como masa de trabajo.
No hay ninguna razón particular por la que se deba usar el mismo combustible tanto para la energía como para el impulso. En el motor a reacción , por ejemplo, el combustible se usa solo para producir energía, la masa de trabajo se proporciona desde el aire a través del cual vuela el avión a reacción. En los motores a reacción modernos, la cantidad de aire propulsado es mucho mayor que la cantidad de aire utilizado como energía. Sin embargo, esta no es una solución para el cohete, ya que ascienden rápidamente a altitudes en las que el aire es demasiado delgado para ser útil como fuente de masa de trabajo.
Sin embargo, los cohetes pueden transportar su masa de trabajo y usar alguna otra fuente de energía. El problema es encontrar una fuente de energía con una relación potencia-peso que compita con los combustibles químicos. Los reactores nucleares pequeños pueden competir en este sentido, y en la década de 1960 se llevó a cabo un trabajo considerable en la propulsión térmica nuclear , pero las preocupaciones ambientales y el aumento de los costos llevaron al final de la mayoría de estos programas.