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Montando un tirachinas en el espacio
Los ingenieros de la NASA han creado un prototipo de un sistema de propulsión electromagnética que utilizaría un motor lineal y un sistema de impulso de estatorreactor, en lugar de un sistema de propulsión de cohetes, para lanzar un vehículo al espacio. Es el primer sistema que operaría más allá de la barrera del sonido utilizando la combinación de un motor estatorreactor que respira aire y una catapulta electromagnética. El trabajo fue presentado esta semana en el Conferencia Space 2009 en Pasadena, CA.
El sistema es una alternativa a la propulsión química de uso tradicional, que requiere grandes cantidades de combustible que limita la capacidad de carga. También es un sistema reutilizable de cero emisiones. La idea del lanzamiento electromagnético utilizando motores lineales ha existido desde 1946, pero no fue hasta finales de la década de 1990 que la NASA comenzó a investigar seriamente la idea.
El sistema electromagnético funciona atando una nave espacial a un riel o vía y usando un motor lineal para acelerarla a velocidades supersónicas.
Los motores lineales son básicamente motores eléctricos desenrollados, dice Kurt Kloesel, ingeniero en aeronáutica y propulsión e investigador principal del sistema en Centro de investigación de vuelo Dryden , en Edwards, CA. Hay dos grupos de bobinas y una placa de aluminio va dentro del espacio [entre las bobinas], cuando golpeas el jugo, estás energizando las bobinas y la reacción inductiva arroja la placa de aluminio fuera de este motor.
Básicamente, estás impulsando este vehículo a lo largo de una pista hasta el punto en que se desconecta de la pista y despega, dice Michael Wright, gerente de pruebas e integración de sistemas de vuelo de sistemas de exploración y co-investigador principal del sistema en Centro de vuelo espacial Goddard , en Greenbelt, MD.
Kloesel explica que, cuando un vehículo comienza a ganar velocidad, incurre en arrastre: a medida que avanzas más y más rápido, alcanzando la velocidad del sonido, el arrastre aumenta significativamente, creando esta estructura de onda de choque en el vehículo. Y una vez que pasa la barrera supersónica, la resistencia baja de nuevo.
Entonces, lo que proponen los investigadores, dice Kloesel, es usar el sistema electromagnético para superar la barrera supersónica. Entonces, el motor ramjet que respira aire, que se alimenta del aire entrante a una velocidad muy alta, sacaría el vehículo de la atmósfera terrestre. El motor estatorreactor no estaría en el riel, sino como parte del propio vehículo.
Los investigadores han probado el concepto en experimentos de laboratorio con modelos de sobremesa, que han alcanzado aproximadamente 156 millas por hora. Wright dice que la tecnología podría incluso usarse algún día en vehículos de carretera y aviones.