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Los cohetes del futuro
10.02.10
 
Dr. Chang-Diaz enfrente del cohete VASIMR

El Dr. Franklin Chang-Díaz espera enviar humanos a Marte con el cohete VASIMR. Imágenes de Ad Astra Rocket Company
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¿Cómo podemos viajar más rápido en el espacio?

Desde la antigüedad, las personas han contemplado el espacio y se han preguntado sobre sus misterios. La inmensidad del espacio nos ha abierto la mente, pero su gran tamaño no nos ha permitido una exploración rápida. Queremos explorar mundos distantes, pero, ¿cómo podemos viajar más rápido para así llegar aun más lejos en el espacio?

Ir a la velocidad de un jet no es la solución. Imagínate viajar en un jet hacia la Luna desde la Tierra, unos 386.000 kilómetros (240.000 millas). A un jet viajando a 1.600 kilómetros por hora (1.000 millas por hora) le tomaría 240 horas o alrededor de 10 días para llegar a la Luna.

Los científicos e ingenieros comprendieron desde un principio que la única manera de ir al espacio sería con cohetes y con propulsores para cohetes. Los vehículos y sistemas de propulsión creados para el programa Apolo fueron diseñados para llegar a la Luna. Los astronautas del Apolo tardaron alrededor de 2,5 días para llegar a la Luna, viajando a velocidades de más de 39.000 kilómetros por hora (más de 24.000 millas por hora) y usando un sistema de propulsión química.

El transbordador espacial utiliza un sistema de propulsión química basado en propulsores líquidos y sólidos. Combinando elementos de cohete, avión y planeadores, el transbordador está diseñado para transportar astronautas, satélites y otro tipo de carga hacia la órbita terrestre. Viajando a cerca de 29.000 kilómetros por hora (18.000 millas por hora), el transbordador orbita la Tierra cada 90 minutos.

Utilizando la tecnología actual y una nave espacial con cohetes de propulsión química, un viaje a Marte podría tomar de seis a nueve meses. Debido a la manera en que Marte está alineado con la Tierra, la mejor oportunidad para lanzar un cohete ocurre cada 26 meses.

Necesitamos encontrar otras maneras de viajar a Marte y más allá, y ahora estamos considerando diferentes tipos de sistemas de propulsión.

Motor a reaccion comun criogenico y extensible

El Motor a Reacción Común Criogénico y Extensible (Common Extensible Cryogenic Engine o CECE, por sus siglas en inglés) utiliza como combustible una mezcla de oxígeno líquido a -297 grados Fahrenheit e hidrógeno líquido a -423 grados Fahrenheit. Cuando el motor quema estos combustibles gélidos, se produce un gas compuesto de vapores calientes que impulsan el inyector, creando tracción. El inyector frío del motor enfría el vapor que se condensa y después se congela en la salida del inyector, formando carámbanos. Imágenes de Pratt & Whitney Rocketdyne (usadas con permiso)
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La propulsión termonuclear permite que la nave espacial viaje más rápido debido a un sistema eficiente de poco peso. Sólo se usarían los sistemas de propulsión nuclear cuando la nave haya llegado a una gran distancia de la Tierra. La nave sería lanzada de la Tierra usando cohetes de propulsión química, o también podría construirse en el espacio y lanzarla desde allí. Un sistema de propulsión termonuclear podría ser hasta 100 veces más poderoso que los sistemas de propulsión química de peso semejante. Un sistema como este podría reducir considerablemente el tiempo de vuelo espacial hacia el planeta Marte y a otros lugares en nuestro Sistema Solar.

La NASA está investigando un sistema de propulsión basado en plasma llamado el VASIMR, por sus siglas en inglés, (Cohete de Magneto Plasma de Impulso Específico Variable). Franklin Chang-Diaz, el primer astronauta hispano, está investigando este sistema. El VASIMR funciona utilizando una fuente de energía eléctrica de gran magnitud (tal como la energía nuclear) y luego usando hidrógeno como propulsor. El hidrógeno existe en abundancia en nuestro Sistema Solar, y podría permitir que una nave espacial de energía VASIMR, pudiera lanzarse con el combustible suficiente para llegar a su destino. Luego, acumularía allí más hidrógeno como propulsor para el viaje de regreso. Según la NASA, un vuelo de VASIMR a Marte tomaría un poco más de tres meses, comparado con los seis a nueve meses que necesita un cohete convencional de propulsión química. Los viajes de corta duración reducen el tiempo que los astronautas permanecen en ambientes de gravedad reducida y disminuyen su exposición a la radiación espacial.

Todavía hay mucho más que queremos ver y explorar en nuestro Sistema Solar y más allá. Los nuevos sistemas de propulsión nos ayudarán a realizarlo más pronto.

 
 

Artículo original: http://education.jsc.nasa.gov/explorers/p4.html