Propulsión de naves espaciales
La propulsión de naves espaciales es cualquier método utilizado para acelerar naves espaciales y satélites artificiales . La propulsión en el espacio se ocupa exclusivamente de los sistemas de propulsión utilizados en el vacío del espacio y no debe confundirse con el lanzamiento espacial o la entrada atmosférica .
Se han desarrollado varios métodos de propulsión pragmática de naves espaciales, cada uno con sus propios inconvenientes y ventajas. La mayoría de los satélites tienen propulsores químicos simples y confiables (a menudo cohetes monopropulsores ) o cohetes resistojet para el mantenimiento de la posición orbital y algunos usan ruedas de impulso para el control de actitud . Los satélites del bloque soviético han usado propulsión eléctrica durante décadas, y las nuevas naves espaciales occidentales en órbita geográfica están comenzando a usarlos para el mantenimiento de la posición norte-sur y la elevación de la órbita. Los vehículos interplanetarios también utilizan principalmente cohetes químicos, aunque algunos han utilizado propulsores de iones y propulsores de efecto Hall.(dos tipos diferentes de propulsión eléctrica ) con gran éxito.
Las tecnologías de propulsión en el espacio hipotéticas describen las tecnologías de propulsión que podrían satisfacer las necesidades futuras de exploración y ciencia espacial . Estas tecnologías de propulsión están destinadas a proporcionar una exploración eficaz de nuestro Sistema Solar y permitirán a los diseñadores de misiones planificar misiones para "volar en cualquier momento y en cualquier lugar, y completar una serie de objetivos científicos en los destinos" y con mayor fiabilidad y seguridad. Con una amplia gama de posibles misiones y tecnologías de propulsión candidatas, la cuestión de qué tecnologías son "mejores" para misiones futuras es difícil. Se debe desarrollar una cartera de tecnologías de propulsión para proporcionar soluciones óptimas para un conjunto diverso de misiones y destinos. [1] [2] [3]
La propulsión en el espacio comienza donde termina la etapa superior del vehículo de lanzamiento ; desempeñando las funciones de propulsión primaria , control de reacción , mantenimiento de posición , puntería de precisión y maniobras orbitales . Los principales motores utilizados en el espacio proporcionan la fuerza de propulsión principal de la órbita de transferencia , las trayectorias planetarias y extra de aterrizaje planetario y ascenso. Los sistemas de control de reacción y maniobras orbitales proporcionan la fuerza propulsora para el mantenimiento de la órbita, el control de posición, el mantenimiento de la posición y el control de actitud de la nave espacial. [4] [2] [3]
Cuando está en el espacio, el propósito de un sistema de propulsión es cambiar la velocidad, ov , de una nave espacial. Debido a que esto es más difícil para las naves espaciales más masivas, los diseñadores generalmente discuten el rendimiento de las naves espaciales en la cantidad de cambio en el impulso por unidad de propulsor consumido, también llamado impulso específico . [5] Cuanto mayor sea el impulso específico, mejor será la eficiencia. Los motores de propulsión iónica tienen un impulso específico alto (~ 3000 s) y un empuje bajo [6], mientras que los cohetes químicos como los motores de cohetes monopropulsores o bipropelentes tienen un impulso específico bajo (~ 300 s) pero un empuje alto. [7]
Al lanzar una nave espacial desde la Tierra, un método de propulsión debe superar una atracción gravitacional más alta para proporcionar una aceleración neta positiva. [8] En órbita, cualquier impulso adicional, incluso muy pequeño, resultará en un cambio en la trayectoria de la órbita.
