Motor de propulsión de plasma
Un motor de propulsión de plasma es un tipo de propulsión eléctrica que genera empuje a partir de un plasma casi neutro . Esto contrasta con los motores propulsores de iones , que generan empuje mediante la extracción de una corriente de iones de la fuente de plasma , que luego se acelera a altas velocidades utilizando rejillas/ ánodos . Estos existen en muchas formas (ver propulsión eléctrica ). Sin embargo, en la literatura científica, el término " propulsor de plasma " a veces abarca propulsores generalmente designados como " motores de iones ". [1]
Los propulsores de plasma normalmente no usan rejillas de alto voltaje o ánodos/ cátodos para acelerar las partículas cargadas en el plasma, sino que usan corrientes y potenciales que se generan internamente para acelerar los iones, lo que da como resultado una velocidad de escape más baja debido a la falta de altos voltajes de aceleración. .
Este tipo de propulsor tiene una serie de ventajas. La falta de rejillas de ánodos de alto voltaje elimina un posible elemento limitante como resultado de la erosión iónica de la rejilla. El escape de plasma es 'cuasi-neutro', lo que significa que existen iones positivos y electrones en igual número, lo que permite una simple recombinación de iones y electrones en el escape para neutralizar la columna de escape, eliminando la necesidad de un cañón de electrones (cátodo hueco). Tal propulsor a menudo genera la fuente de plasma usando radiofrecuencia o energía de microondas , usando una antena externa . Este hecho, combinado con la ausencia de cátodos huecos (que son sensibles a todos menos a los gases nobles )), permite la posibilidad de usar este propulsor en una variedad de propulsores, desde argón hasta mezclas de aire con dióxido de carbono y orina de astronauta . [2]
Muchas agencias espaciales desarrollaron sistemas de propulsión de plasma, incluida la Agencia Espacial Europea , la Agencia Espacial Iraní y la Universidad Nacional de Australia , quienes desarrollaron conjuntamente un propulsor de doble capa . [4] [5]
Algunos motores de plasma han tenido tiempo de vuelo activo y se han utilizado en misiones. En 2011, la NASA se asoció con Busek para lanzar el primer propulsor de efecto Hall a bordo del satélite Tacsat-2 . El propulsor era el principal sistema de propulsión del satélite. La compañía lanzó otro propulsor de efecto hall ese año. [6] En 2020, la Universidad de Wuhan publicó una investigación sobre un chorro de plasma . [7] Sin embargo, posteriormente se demostró que las estimaciones de empuje publicadas en ese trabajo eran casi nueve veces los niveles teóricamente posibles, incluso si el 100% de la potencia de microondas de entrada se convirtiera en empuje. [8]
Ad Astra Rocket Company está desarrollando el VASIMR. La empresa canadiense Nautel está produciendo los generadores de RF de 200 kW necesarios para ionizar el propulsor. Algunas pruebas de componentes y experimentos de "Plasma Shoot" se realizan en un laboratorio de Liberia, Costa Rica . Este proyecto está liderado por el exastronauta de la NASA Dr. Franklin Chang-Díaz (CRC-USA).
