Un nuevo motor de plasma permitirá realizar misiones espaciales más baratas, eficientes y duraderas

Investigadores de la Universidad Carlos III de Madrid (UC3M) (España) han patentado un nuevo motor espacial de plasma capaz de propulsar satélites y vehículos espaciales, con una geometría y configuración de campo magnético que minimizarían las pérdidas en las paredes y su erosión, solucionando así los problemas de eficiencia, durabilidad y restricciones operativas de los motores que actualmente se encuentran en órbita.
Un nuevo motor de plasma permitirá realizar misiones espaciales más baratas, eficientes y duraderas

Los motores de plasma existentes hoy en día consumen menos propulsante que los cohetes de combustión química, lo que permite realizar misiones más ligeras y, por tanto, más baratas. Sin embargo, presentan problemas de complejidad y durabilidad: para operar necesitan electrodos metálicos en contacto con el plasma, que con el tiempo se erosionan hasta que el dispositivo deja de funcionar. “Esto limita su eficiencia y su flexibilidad, ya que es complejo modificar su punto de operación sin afectar a los electrodos”, señala Mario Merino, investigador del Departamento de Bioingeniería e Ingeniería Aeroespacial de la UC3M.

Recientemente, se ha desarrollado una nueva familia de motores de plasma sin electrodos que soluciona parte de estos problemas, pero, al tratarse de una tecnología incipiente, añade otros. “Estos motores cuentan con una cámara de ionización cilíndrica abierta por un extremo, por donde el plasma se acelera gracias a un campo magnético aplicado. El hándicap es que el campo magnético también lanza parte del plasma contra la pared trasera de la cámara de ionización, lo que da lugar a pérdidas de eficiencia”, apunta Merino.

(Foto: UC3M)

El nuevo motor patentado por la UC3M solventa este problema al modificar su diseño: en lugar de una cámara cilíndrica, dispone de una cámara de ionización en forma de “U” y un campo magnético diseñado en concordancia, que minimizaría las pérdidas de plasma en las paredes. “Los dos extremos de la “U” expulsan sendos chorros de plasma con una configuración que hemos bautizado como ‘tobera magnética dual’”, explica Merino.

Este motor resolvería algunos problemas de eficiencia y durabilidad de los motores espaciales ya existentes, y permitiría más flexibilidad de misión al deflectar el chorro de plasma magnéticamente, sin necesidad de usar partes móviles. Además, cubriría las necesidades de propulsión para realizar misiones espaciales entre distintas órbitas terrestres, así como a la Luna o Marte, de una forma más barata, eficiente y duradera. (Fuente: UC3M)

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Los datos de dos láseres espaciales revelan una estimación exhaustiva de la pérdida de hielo polar y aumento del nivel del mar

El retroceso de la capa de hielo de Groenlandia y la Antártida ha superado a la acumulación de nieve y ha contribuido en aproximadamente 14 milímetros al aumento del nivel del mar durante 16 años (de 2003 a 2019), según revela un nuevo análisis de los datos de los satélites de disparo láser de la NASA. Al combinar los datos del primer láser espacial de órbita polar, ICESat, y la siguiente generación ICESat-2, los científicos pudieron explicar incluso cambios sutiles en las masas de hielo, que anteriormente se habían pasado por alto y dieron como resultado sesgos pequeños, aunque significativos, en los cambios en la masa de hielo.

El tira y afloja entre la pérdida y ganancia de masa de hielo -dependiente en gran medida de las interacciones entre el hielo, el océano y la atmósfera, cada vez más afectados por un clima más cálido- dicta las contribuciones al aumento del nivel del mar. Desde la década de 1990, los satélites de disparo láser han proporcionado un registro de la masa de hielo al medir los cambios en la altura del hielo polar. Sin embargo, el desafío ha sido formar una estimación unificada de los cambios de masa (resolviendo diferencias relacionadas con instrumentos, metodologías y períodos de estudio) tanto en las capas de hielo con conexión a tierra como en las capas de hielo flotantes, que también explican las interacciones de los cuerpos helados con la atmósfera y el océano en un contexto de cambio climático.

En esta ocasión, Ben Smith y sus colegas agregaron datos de 2018 y 2019 procedentes de ICESat-2 a datos de IcESat de 2003 a 2008. Con el fin de formar predicciones más precisas, restringieron su análisis a áreas cubiertas a lo largo de ambas misiones y factorizaron en varios impactos atmosféricos y oceánicos, como las mareas oceánicas, a datos sin procesar sobre cambios de altura.

Descubrieron que, pese a que las pérdidas de las plataformas de hielo y los glaciares de Groenlandia y la Antártida fueron parcialmente compensadas por ganancias a través de la acumulación de nieve en la Antártida Oriental y el centro de Groenlandia, las pérdidas totales superaron la tasa de ganancia. La pérdida de hielo fue más evidente en el noroeste y sureste de Groenlandia y en la Antártida Occidental; específicamente, el derretimiento de las plataformas flotantes de hielo de la Antártida Occidental -un proceso que afecta directamente a la velocidad del flujo de hielo hacia el océano- representó más del 30 % de la pérdida de masa total de la región. Los autores afirman que sus datos proyectan que el hielo derretido de Groenlandia y la Antártida contribuirá cada vez más al aumento del nivel del mar de decenas a cientos de años. (Fuente: AAAS)

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