La propulsión eléctrica solar (SEP) se refiere a la combinación de células solares y propulsores eléctricos para impulsar una nave espacial a través del espacio exterior . [1] Esta tecnología ha sido explotada en una variedad de naves espaciales por la Agencia Espacial Europea (ESA), la JAXA (Agencia Espacial Japonesa), la Organización India de Investigación Espacial (ISRO) y la NASA . [1] El SEP tiene un impulso específico significativamente más alto que los cohetes químicos normales, por lo que requiere menos masa propulsora para ser lanzado con una nave espacial y ha sido evaluado para misiones a Marte. [2]
Descripción general
La propulsión eléctrica solar combina paneles solares en naves espaciales y uno o más propulsores eléctricos, utilizados en tándem. Hay muchos tipos diferentes de propulsores eléctricos, incluido el llamado propulsor de iones , un término que a menudo se usa incorrectamente para describir todos los tipos de propulsores eléctricos.
También es posible generar electricidad a partir del sol sin utilizar paneles fotovoltaicos , como con concentradores solares y un motor Stirling .
En la década de 2010 se estudió un sistema SEP de 50 kilovatios para una misión a un asteroide. [3] En febrero de 2012, la NASA adjudicó un contrato para un sistema de vuelo de propulsión eléctrica solar. [4]
Un ejemplo de trabajo en este tipo de tecnología es Advanced Electric Propulsion System . [5]
El motor de iones de preparación para la aplicación de tecnología solar de la NASA (NSTAR) se ha utilizado con paneles solares fotovoltaicos, que se probó en la misión Deep Space 1 junto con las matrices de concentradores solares (lanzadas en 1998 como parte del programa New Millennium ). [6] [7]
SEP se ha estudiado como tecnología para una misión a Marte. [2] En particular, el alto impulso específico de los motores de iones podría reducir la masa total y evitar tener que utilizar tecnología nuclear para generar energía cuando se combina con paneles solares. [2] Un estudio de 1998 para SEP para una misión humana sugiere que una nave espacial de tamaño humano necesitaría de 600 a 800 kilovatios de energía eléctrica junto con motores de iones con un impulso específico de 2000 a 2500 segundos. [2]
Ejemplos de misiones
- Misión BepiColombo a Mercurio (lanzada) [8]
- Amanecer a los asteroides Vesta y Ceres (completado)
- Deep Space 1 al asteroide Braille y al cometa Borrelly (completado)
- Reconocimiento militar de EMISAT (lanzado) [ cita requerida ]
- Hayabusa al asteroide Itokawa (completado)
- Hayabusa2 al asteroide Ryugu (misión principal completada, misión extendida en curso)
- Estación espacial Lunar Gateway orbitando la Luna (en construcción)
- Psyche al asteroide Psyche (en construcción)
Tecnologías de propulsión eléctrica
- Cohete Resistojet
- Propulsor de iones
- Propulsión eléctrica de alta potencia
- Propulsor de plasma pulsado
- Propulsor de efecto Hall
- Propulsor magnetoplasmadynamic
- Propulsión eléctrica por emisión de campo
- Cohete de magnetoplasma de impulso específico variable (VASMIR)
Categoría: motores de iones
Ver también
- Baterías en el espacio
- Cohete propulsor líquido
- Lista de naves espaciales con propulsión eléctrica
- Cohete eléctrico nuclear
- Paneles solares en naves espaciales
- Vela solar
- Cohete solar térmico
- Motor esterlina
Referencias
- ^ a b Mohon, Lee. "Propulsión Solar Eléctrica (SEP)" . NASA . Consultado el 24 de abril de 2016 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
- ^ a b c d "Propulsión solar eléctrica para la exploración de Marte" . NASA. 1 de abril de 1998 . Consultado el 28 de marzo de 2021 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
- ^ "Propulsión eléctrica solar: motor de la NASA a Marte y más allá" . spaceflightinsider.com . SpaceFlight Insider. 26 de febrero de 2016 . Consultado el 28 de marzo de 2021 .
- ^ "La NASA adjudica contrato de sistema de vuelo de propulsión eléctrica solar" .
- ^ "Sistema avanzado de propulsión eléctrica probado con éxito en el Centro de investigación Glenn de la NASA - SpaceFlight Insider" . www.spaceflightinsider.com . Consultado el 28 de julio de 2018 .
- ^ "Tecnologías avanzadas" . NASA / Laboratorio de propulsión a chorro . Consultado el 20 de noviembre de 2016 .
- ^ "Deep Space 1 - Exploración del sistema solar" . Exploración del sistema solar . NASA . Consultado el 8 de agosto de 2018 . Este artículo incorpora texto de esta fuente, que es de dominio público .
- ^ BepiColombo Fact Sheet Agencia Espacial Europea, 2010-07-05