Ariel Palazzesi
Asociamos el lanzamiento de un cohete al espacio con una explosión de llamas anaranjadas y grandes nubes de humo, que en medio de un gran estruendo acompañan el vehículo en su vuelo. Pero esta histórica imagen podría cambiar, ya que un grupo de expertos de la NASA ha concebido un sistema de propulsión alternativo basado en la energía que proporciona un haz láser o de microondas. Esta tecnología permitiría construir cohetes reutilizables con cinco veces más capacidad de carga, lo que reduciría enormemente el costo del envío de materiales o personas a la órbita baja terrestre.
Uno de los motivos determinantes de que la carrera espacial avance tan lentamente es el costo que tiene cada lanzamiento. Construir una estación espacial o “poblar” la órbita terrestre con útiles laboratorios químicos o biológicos no es demasiado complejo, pero cada uno de las decenas de lanzamientos necesarios para transportar las piezas necesarias al espacio tiene un costo demasiado elevado para la economía de la mayoría de los países o empresas. Sin embargo, este panorama podría cambiar si la NASA tiene éxito con el desarrollo de un nuevo sistema de propulsión, llamado “propulsión térmica”, que en lugar de los tradicionales combustibles utiliza un haz de radiación láser o microondas para impulsar los cohetes. Este cambio de paradigma elimina de un plumazo el 70 u 80% del peso de un cohete, ya que normalmente dos de las tres etapas -las más pesadas y voluminosas- que tiene uno de estos vectores no son otra cosa que un gran deposito de combustibles y un grupo de motores.
El sistema propuesto incrementaría la capacidad de carga de los cohetes, a la vez que reduciría su tamaño y los convertiría en vehículos reutilizables. Esta combinación de factores haría que cada lanzamiento costase solo una pequeña parte de lo que hoy cuesta, permitiendo que cientos de empresas y pequeños países puedan disponer de un transporte económico para poner sus satélites o laboratorios en órbita. El estudio que ha encarado la NASA debería esta listo dentro de unos dos meses, y reemplaza el sistema de propulsión utilizado en los cohetes químicos tradicionales por un sistema de haces de microondas o rayos láser que -generados en tierra y enfocados sobre un intercambiador de calor a bordo del cohete- proporcionan la energía necesaria para que este realice su vuelo. En lugar de obtener la energía de una fuerte reacción química, estos cohetes la obtienen de la radiación incidente. Jordin Kare, el presidente de la empresa consultora a la que la NASA encargó la evaluación de este sistema, dice que “la idea básica es construir cohetes que posean su fuente de energía instalada en el suelo, y que desde allí se transmita al vehículo.” Los cálculos demuestran que este sistema de propulsión térmica permitiría poner una nave en órbita en unos 8 o 10 minutos si se utiliza un láser, y en solo 3 a 4 minutos si se emplean microondas. Para que truco funcione, el vehículo debería ser construido sin superficies brillantes, que podrían reflejar peligrosos rayos, y las aeronaves comerciales -obviamente- tendrían que evitar cruzar por la trayectoria del haz impulsor. Si se montase el emisor sobre una zona desértica y fuera de las rutas aéreas comerciales, los riesgos serían prácticamente nulos.
Kare es muy optimista en cuanto a las bondades del sistema propuesto por la NASA. “La gente”, dice, “podrá lanzar pequeños satélites destinados a la educación, experimentos científicos o pruebas de ingeniería cuando lo deseen, en vez de tener que esperar para tener la oportunidad de compartir algo de espacio en un gran satélite”. La reducción de costes se debe -en buena medida- al mayor espacio de carga. Mientras que los sistemas de propulsión convencionales están limitados por la cantidad de energía química que el motor puede proporcionar durante la combustión, en los sistemas de propulsión térmica todo esto se encuentra en tierra. “Por lo general, un cohete convencional necesita disponer de tres etapas con un espacio de carga útil que puede ser tan pequeña como el 3% del peso total del vehículo,” explica Kevin Parkin, director del proyecto en el Ames Research Center de la NASA. “Este sistema de propulsión tendrá una sola etapa, con un espacio de carga útil del quince por ciento,” agrega. Si a esto le sumamos la posibilidad de reutilizar el vector, los costos de cada lanzamiento caen en picado. Parkin ha trabajado en el desarrollo de esta idea desde el 2001, y montó el primer prototipo en 2006. Una nueva fuente de radiación de microondas llamada girotrón, disponible hoy en el mercado por menos de un millón de dólares y con una potencia cercana al megavatio, podría utilizarse para los primeros lanzamientos.
Una matriz compuesta por algunos cientos de estos emisores, cada uno del tamaño de un camión pequeño y distribuidos sobre una superficie equivalente a un campo de golf, bastaría para poner un cohete en el espacio. Cada dispositivo impulsor en tierra tendría su propio telescopio y sistema de seguimiento, y su costo total sería menor al de un solo cohete tradicional. Obviamente, una instalación de este tipo puede poner en órbita cientos de vehículos, por que su coste es -comparado con los sistemas en uso- prácticamente despreciable. Para tener una idea de lo que hablamos, basta con reproducir las palabras de Kare: “los principales componentes de la instalación terrestre necesaria para que funcione un sistema de propulsión térmica tienen una vida útil de más de diez mil horas de uso.” Si cada lanzamiento implica un tiempo de operación menor a los 10 minutos, se podrían hacer unos 60 mil lanzamientos antes de tener que efectuar un recambio. Si este sistema se convierte en algo real, viajar a la Luna o realizar “turismo espacial” sería algo que -al menos económicamente- estaría al alcance de casi todo el mundo.
O.O !!!!!
Tengo una pregunta que creo debió ser respondida por el autor del artículo:
¿Cual es el principio de funcionamiento del sistema de propulsión de este dispositivo?
Hablan de entregarle la energía mediante microondas y rescatarla con un intercambiador de calor, ¿pero como se propulsa?
Hola!
Segun la fuente, "A beamed thermal propulsion system would involve focusing microwave or laser beams on a heat exchanger aboard the rocket. The heat exchanger would transfer the radiation’s energy to the liquid propellant, most likely hydrogen, converting it into a hot gas that is pushed out of the nozzle."
O sea…el calor recibido calienta el propelente (hidrógeno líquido, por ejemplo) y este es expulsado por el cohete que recibe un empuje en la dirección contraria.
Saludos!
Ok, gracias. Me queda clarisimo.
Puedes ver este artículo sobre un prototipo que se hizo hace tiempo llamado Lightcraft. Se trata de una nave muy pequeña, y que sólo se elevaba unos metros, pero el artículo explica los principios de funcionamiento. Al parecer, las microondas calientan e ionizan el aire que hay debajo del vehículo, lo que provoca un estallido hacia abajo. Claro, que sólo funciona dentro de la atmósfera.
http://mpfiles.com.ar/ovni/lightcraft.htm
El propelente que usarían estos cohetes sería agua ¿no?
Lo mas probable es que sea hidrógeno líquido (H2). Porque a pesar que tiene aún el problema de la evaporación y filtración, es el que ofrece mayor expansión.
Si este sistema es aplicable a cohetes espaciales, no podria tambien adaptarse a la aviacion e incluso al transporte terrestre? Asi, por fin diriamos adios a los combustibles fosiles.
Claro falta por ver si todo este aparataje y cosillas de microondas no nos dejarian a todos con cancer… o nos convierta en zombies!
Pero, como se protegería a los pasajeros de la fuerte transmisión del haz de potencia?
No, en realidad no hay que protegerlo, no ves que los rayos laser son buenos para la salud, aumentan la inteligencia, reducen la caida del cabello, aumentan la esperansa de vida de las personas quitan el extres, aumentan la reproductividad, y mejoran el cilo menstrual en las mujeres, es por eso que cuando esto comince la gente se va a subir en estos aparatos haciendo inmensas colas, asi dijo el gerente de produccion en un mensaje televisado, yo le creo.
Creo que deberías apuntarte a unas clases de ortografía.
Homero, todo en su cantidad adecuada es bueno, pero que lo sea para algo en concreto no significa que sea bueno para otro ( aquí depende, por ejemplo de la potencia, tipo, etc. )
Si quieres indagar un poco más dejo aquí, en el artículo de Ariel este link que leí que se relaciona muchísimo con el tema.
Aqui esta:
http://lapizarradeyuri.blogspot.com/2009/11/las-armas-laser-no-acaban-de-brillar.html
Recomendado leerlo.
A proposito sabias que steven seagal acabo con el mito chuck norris hace ya vastante tiempo, y que desde que seagal le aplico un par de puñetazos en la nariz y le metio el dedo en el ano, el pobre chuck tiene que usar pañales para contener por que si no se defeca en cualquier parte, perdona que te lo diga pero es la verdad ya chuck no es nada, su patada voladora no funciona no espanta ni a las hormigas, chaooo
Las ondas de microondas tienen una profundidad de penetración de unos cuantos nanómetros en un material conductor. O sea con una capa de pintura metálica debería bastar para aislar a los pasajeros de las microondas. Con una estructura metálica acorde sería suficiente aislante, la cuestión en el espacio es la radiación cósmica que no se puede aislar con metal así nomas.
de todos modos sigue existiendo el problema de liberar grandes cantidades de masa (hidrogeno liquido) para la propulsión del cohete, y ademas existiría el riesgo de que la nave se salga de curso, perdiendo el contacto con los emisores de microondas y quedando en una posible deriva orbital.
Todos esos peligros existen con las tecnologias actuales y quiza son exponencialmente mayores el dia de hoy con tantas partes en juego, por eso un coste muy grande es la verificacion parte por parte de los cohetes mismos, esta tecnologia, de ser funcional, elimina gran parte de los mecanismos, de todas formas es mas sencillo darle "direccion" al cohete que elevarlo.
Todo muy lindo, pero cuanta energia se gasta en generar el haz de laser y/o microondas??
que efecto tendira en la ionosfera?
Se gasta bastante menos que cuando se usa combustible. Ya sólo por eso merece la pena desarrollar el sistema. Y no creo que tenga mucho efecto en la ionosfera. Se trata de infrarrojos o de luz visible.
Si utilizan como propelente hidrógeno líquido, no veo las ventajas económicas de este sistema frente al sistema actual. Si usan otro líquido más barato si.
Por qué??, por ejemplo los rusos en el Protón utilizan combustible hipergólico y cuesta prácticamente lo mismo que el Delta IV norteamericano, con combustible criogénico. Hasta donde tengo entendido el problema del hidrógeno no es su costo sino del almacenamiento, ya que tiene la mala costumbre de filtrarse (y por ello se carga en el ultimo momento).
Por otro lado, la reducción del costo con este sistema es evidente, ya que en un cohete convencional alrededor de 2/3 de la masa total corresponde solamente al oxidante (y sólo el 5% a la carga útil), es decir la mayor parte del impulso es utilizado para levantar su propio propergol. Ahora con este sistema esos 2/3 se pueden transformar en carga útil, ademas de que el sistema es mucho mas propicio para un SSTO.
Redescubriendo la historia…
Espero que se den cuenta que podría aplicarse no solamente a aeronaves, sino tambien a vehículos terrestres o marítimos, incluyendo vehículos submarinos.
el mejor combustible es el de un par de patadas giratorias de chuk norris , de echo acaba de poner en órbita el trasero de homero