Lanzamiento del Discovery en el Kennedy Space Center en Cabo

Astro-labia - La Jornada Michoacán
http://www.lajornadamichoacan.com.mx/2009/03/16/...
JAVIER BALLESTEROS Y PAOLA D'ALESSIO*
El 3 de noviembre pasado comentábamos la dificultad, en
cuanto a combustible se refiere, de enviar cohetes a
explorar nuevos mundos. En efecto, viajar al espacio
requiere de cantidades astronómicas de combustible. Con
los combustibles usados normalmente, apenas 5 por ciento
del peso de la nave es material útil. El resto es el peso
Lanzamiento del
propio del combustible y de sus contenedores. Habíamos
Discovery en el
comentado, por ejemplo, que el módulo que aterrizó en la
Kennedy Space Center
Luna pesaba unas 100 toneladas, mientras que el cohete
en Cabo Cañaveral Foto: completo que salió de la Tierra pesaba unas 3 mil. Y la cosa
AP
se pone peor si en lugar de ir a la Luna, queremos ir a
Marte, que en su punto más cercano a la Tierra está 200
veces más lejos que la Luna. Y todavía peor si se trata de algún sitio mucho más lejano
o si queremos visitar más de un lugar. Para terminar de empeorar el asunto, el gasto
en combustible se hace demasiado grande si quisiéramos ir a algún sitio con la
pretensión de regresar a la Tierra.
Por estas razones, la NASA está explorando nuevas tecnologías que permitan viajar por
el espacio con mucho menos combustible. Se trata de cohetes de plasma, y la idea es
un poco como la carrera entre la liebre y la tortuga: vale más paso que aguante, que
trote que canse. Los cohetes convencionales gastan todo su combustible en el
arranque inicial. Esto permite alcanzar altas velocidades muy rápidamente, pero se
acaban todo el combustible. El resto consiste en viajar por el espacio vacío con
pequeños cohetes para nada más corregir la órbita. Las nuevas tecnologías, por el
contrario, producirían aceleraciones mucho más pequeñas de los cohetes, pero que
aplicadas durante un tiempo largo, les permitirían alcanzar velocidades mucho
mayores. Como resultado, con apenas 10 por ciento de combustible convencional sería
posible llegar a lugares lejanos en mucho menos tiempo. Estos cohetes de plasma
1 of 3
08/27/2009 11:54 AM
Astro-labia - La Jornada Michoacán
http://www.lajornadamichoacan.com.mx/2009/03/16/...
serían muy útiles para viajar a las partes externas del Sistema Solar, o bien para
pensar realmente en la posibilidad de regresar después de haber visitado algún lugar
interesante.
La idea de usar cohetes impulsados por algún tipo de plasma proviene de principios
del siglo pasado. Sin embargo, no fue sino hasta 1964 que la NASA logró llevar a cabo
el primer vuelo, de aproximadamente media hora y que terminó con la nave
estrellándose en la Tierra. Para la década de los 70, los soviéticos trabajaron
arduamente en esta idea, y la lograron poner en práctica para corregir las posiciones
y alturas de satélites de comunicaciones.
¿Cómo funcionan estos cohetes? La idea es simple, aunque la aplicación no lo es tanto
y, como todo, ha ido cambiando a lo largo del tiempo. En lugar de quemar
combustibles líquidos o sólidos, las naves llevan un gas eléctricamente neutro, pero
fácilmente ionizable. Esto de fácilmente ionizable significa que a los átomos que lo
forman se les puede arrancar sus electrones sin mucho gasto de energía. Un gas
ionizado es precisamente un plasma. Los átomos que perdieron electrones se llaman
iones y quedan con carga eléctrica positiva, y los electrones arrancados tienen cargas
eléctricas negativas.
A fin de ionizar al gas para convertirlo en plasma, se le inyecta energía mediante
diferentes mecanismos (campos eléctricos, láseres, microondas, entre otros). Una vez
hecho plasma el gas, los electrones son libres de moverse de manera mucho más
eficiente que como lo hacen en un alambre de corriente y, además, responden
eficazmente a los campos electromagnéticos. Así, mediante la aplicación adecuada de
campos magnéticos y eléctricos, este gas ionizado puede ser expulsado a altas
velocidades por la parte trasera de la nave y, de acuerdo con la tercera Ley de
Newton, la de que cada acción produce una reacción igual, pero de sentido inverso, la
nave avanzará en dirección opuesta a la de escape del plasma.
Por supuesto que estamos simplificando mucho el panorama. Existen muchas
complicaciones en el proceso. Una complicación evidente es que debemos
deshacernos de las cargas eléctricas positivas y las negativas simultáneamente, ya que
si solamente nos deshiciéramos de las positivas y nos quedamos en la nave con las
cargas negativas, pronto tendríamos tal fuerza de atracción entre el plasma arrojado y
las cargas que quedaron en el cohete, que la nave perdería todo el impulso ganado.
Para que se entienda lo fuerte que es la fuerza eléctrica, si lográramos poner una
cucharadita, de las chiquitas, de electrones en la punta de un cohete a punto de
despegar, y una cucharadita pequeña de iones de carga positiva en la base de
despegue, la fuerza de atracción generada entre las cargas positivas y negativas sería
tan intensa que el cohete no podría despegar, o bien, si lográramos tener un
kilogramo de electrones en la Tierra y un kilogramo de protones en la Luna, la fuerza
entre estas cargas sería suficiente como para mantener a la Luna dando vueltas a la
Tierra sin necesidad de la atracción gravitatoria.
Las naves espaciales impulsadas por este tipo de tecnología son ya una realidad. En
1998 la nave Deep Space 1 despegó de la Tierra con la finalidad no sólo de estudiar al
cometa Borrelly, sino de probar los propulsores de plasma. Más recientemente, la
sonda Dawn, la cual viaja hacia el cinturón de asteroides para visitar al planeta enano
2 of 3
08/27/2009 11:54 AM
Astro-labia - La Jornada Michoacán
http://www.lajornadamichoacan.com.mx/2009/03/16/...
Ceres y al asteroide Vesta, salió en 2007 impulsada por un cohete convencional. Una
vez en el espacio, su motor de plasma comenzó a funcionar. Su aceleración es muy
baja: cada hora aumenta su velocidad en dos kilómetros por hora. Esto es equivalente
a la aceleración que un automóvil logra para arrancar de cero a 96 kilómetros por
hora en dos días. Y aunque parezca increíblemente pequeña esta aceleración, de
mantenerla de manera continua en el espacio, al cabo de un año estaría alcanzando
las velocidades más altas alcanzadas por los cohetes convencionales, pero con mucho
menos combustible.
Actualmente los diseños más modernos están alcanzando velocidades de hasta 100
km/seg, o bien 360 mil km/hora, entre seis y siete veces más rápido que la nave más
rápida enviada al espacio por el ser humano. Quizá estamos todavía lejos de enviar una
nave a otros sistemas solares, pero esta tecnología nos permitirá ir estudiando en
detalle cada uno de los planetas de nuestro Sistema Solar.
*CRyA, UNAM
Anterior
Siguiente
Periódicos: La Jornada | La Jornada Guerrero | La Jornada Jalisco | La Jornada Morelos |
La Jornada de Oriente | La Jornada San Luis
Medios asociados: BBC Mundo | The Independent | Radio Nederland | Gara | Página/12
| Clarín
Copyright © 2004-2009 Editora de Medios de Michoacán S.A. de C.V.
Todos los Derechos Reservados.
Derechos de Autor 04-2004-100711403800-101.
3 of 3
08/27/2009 11:54 AM