Preguntas Más Frecuentes
Contenido
1. ¿Qué tipo de propelente utilizan los motores VASIMR®?
2. ¿Sería posible instalar uno de sus motores VASIMR® en una aeronave para grandes altitudes?
3. ¿Cuál es la velocidad máxima de un motor VASIMR®?
4. ¿Puede el VASIMR® despegar desde la superficie terrestre, como el transbordador espacial?
5. ¿En un cohete, cómo se relacionan la eficiencia y la velocidad?
6. ¿Cuánto dinero ha invertido el gobierno de EEUU en VASIMR®?
7. ¿Cuál fue la eficiencia más alta demostrada por VASIMR®?
1. ¿Qué tipo de propelente utilizan los motores VASIMR®? [top]
Los motores VASIMR® son capaces de utilizar casi cualquier gas o sustancia que tenga una alta presión de vapor como propelente. Sin embargo, algunos gases son más adecuados para la formación de plasmas que otros, y la masa del gas también juega un papel importante en el desempeño del cohete. Para las misiones a la luna o cerca de la órbita terrestre baja, el gas argón tiene el más alto rendimiento para un VASIMR® de 200 kW. Sin embargo, para misiones con destinos más lejanos como por ejemplo Marte o Júpiter, los gases más ligeros son más deseables para obtener un óptimo desempeño con el motor VASIMR®.
2. ¿Sería posible instalar uno de sus motores VASIMR® en una aeronave para grandes altitudes? [top]
Los motores VASIMR® no están diseñados para el vuelo atmosférico, aún a grandes altitudes donde vuelan ciertas aeronaves especializadas. El alto impulso específico de este motor hace que las misiones en el vacío del espacio consituyan el ámbito adecuado para su operación.
3. ¿Cuál es la velocidad máxima de un motor VASIMR®? [top]
El VASIMR® no tiene una velocidad máxima. Cualquier cohete seguirá acelerando una nave espacial hasta que se quede sin combustible. En la Tierra, un avión alcanza una velocidad máxima porque a cierta velocidad la resistencia de la fricción del aire coincide con la máxima fuerza que los motores del avión pueden ejercer. El espacio es un vacío y por lo tanto no hay fricción del aire que pueda frenar la nave. El VASIMR® tiene una alta eficiencia en el uso del propelente, por lo que se puede alcanzar velocidades muy altas antes de agotarlo. Por ejemplo, una nave con un VASIMR® de 200 kW, diseñada impulsar una carga útil a Júpiter alcanzará una velocidad relativa al Sol de ~ 50 km / s antes de soltar su carga y volver a la órbita terrestre.
4. ¿Puede el VASIMR® despegar desde la superficie terrestre, como el transbordador espacial? [top]
No. Los cohetes de plasma son altamente eficientes en el uso del propelente, pero producen un empuje mucho menor que sus “primos”, los cohetes químicos. Por lo tanto, en el futuro previsible los cohetes químicos seguirán siendo la forma más efectiva de transportar carga y seres humanos desde o hasta la órbita terrestre baja ( o aterrizar / despegar en otros planetas). Los cohetes de plasma como el VASIMR®, en cambio, son mucho más adecuados para obtener una alta velocidad de crucero interplanetario. Éstos serían lanzados al espacio utilizando un cohete convencional propulsado químicamente. Una vez en el espacio, los motores VASIMR® se encenderán y aplicarán una fuerza suave pero continua durante un período corto o bien por semanas, meses o incluso años. Acelerando poco a poco hasta alcanzar velocidades sumamente altas.
5. ¿En un cohete, cómo se relacionan la eficiencia y la velocidad? [top]
Hay muchos factores de eficiencia que juegan un papel en el rendimiento global de un cohete. La eficiencia de "propulsión" de un cohete, sin embargo, es especialmente importante y se relaciona con la velocidad de la nave. Esta eficiencia aumenta al aproximarse la velocidad del cohete a la velocidad a la que se está expulsando el propelente (en un sistema centro de masas). Cuando el cohete se mueve más rápido o más lento que la velocidad a la que se expulsa el propelente, disminuye la eficiencia pues se requiere más que la cantidad óptima de energía para ganar velocidad adicional. Por ejemplo, la velocidad orbital del transbordador espacial es alrededor de 8000 m / s y la velocidad del escape en su cohete de hidrógeno-lox es aproximadamente 6.000 m / s. Así, después de alcanzar la velocidad orbital alrededor de la Tierra, el propelente (H20) que procede del motor principal del transbordador ya está por debajo del óptimo necesario para aumentar aún más la velocidad del transbordador en órbita … el transbordador obviamente puede ir más rápido que el propelente de su motor, pero se vuelve menos eficiente entre más rápido trata de ir una vez que ha alcanzado la órbita terrestre. Este concepto es análogo a la fungión de la transmisión en un automóvil. El cambio de marcha hacia un propelente más rápido junto a un incremento de la velocidad del cohete, es una buena manera de mejorar la eficiencia. VASIMR® puede expulsar propelente a velocidades que van desde debajo de los 30.000 m / s hasta quizás tan alto como 300.000 m / s, o dicho de otra manera, de 5 a 50 veces más rápido que el motor principal del transbordador.
6. ¿Cuánto dinero ha invertido el gobierno de EEUU en VASIMR®? [top]
Un pequeño programa de experimentación, financiado por NASA, se inició a principios de los años 80 ubicado en el Centro de Fusión del Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT) el cual fue transferido posteriormente al Centro Espacial Johnson (JSC) de la NASA, a inicios de los años 90. En colaboración con NASA, el proyecto fue privatizado en el año 2005 por Ad Astra Rocket Company. Desde este año (2005), Ad Astra ha continuado el desarrollo de la tecnología exclusivamente con inversión privada. Durante los 25 años que presidieron la privatización, el total de financiamiento por parte del gobierno de EEUU ronda los 6 millones de dólares. Desde la formación de la empresa en el año 2005, con la excepción de un pequeño contrato para pruebas de superconductores de alta tecnología de 142 mil dólares, Ad Astra no ha recibido fondos del gobierno de EEUU para el desarrollo de VASIMR®. Actualmente, gracias a un Acuerdo denominado en inglés "Non-Reinbursable Space Act Agreement", Ad Astra y NASA colaboran en varios aspectos relevantes de mutuo interés relacionados a sistemas de integración y tecnologías asociadas, sin mediar ningún intercambio de fondos.
7. ¿Cuál fue la eficiencia más alta demostrada por VASIMR®? [top]
En la próxima conferencia Internacional de Propulsión Eléctrica en setiembre del 2011, Ad Astra presentará los últimos resultados de eficiencia obtenidos por el VX-200. En general la eficiencia del sistema (fracción de la potencia entregada en la descarga con relación a la potencia de entrada en Corriente Directa) es de 60%, mientras que la eficiencia de propulsión (fracción entre la potencia de la descarga con respecto a la potencia entregada a la entrada en Radio Frecuencia) es de 72%, esto a una potencia total de 210 kW con un impulso específico (Isp) de 4800 segundos usando gas Argón.
