Tras unos cuatro años de pruebas y miles de disparos en el motor espacial del astronauta y físico Franklin Chang Díaz, una tesis doctoral probó, este fin de semana, la viabilidad del plasma para la propulsión de cohetes espaciales.
La tesis, presentada en la Universidad de Rice, en Houston, demuestra que todo el trabajo de Chang Díaz iniciado hace más de 30 años en la NASA, y relacionado hoy con el llamado motor de plasma VASIMR, es correcto en el plano teórico y también en el práctico.
El desarrollo de la tecnología propuesta por Chang permitiría vuelos espaciales más rápidos.
Así, por ejemplo, una nave impulsada con el motor de propulsión de plasma podría llegar al planeta Marte en 39 días, mientras que los vehículos actuales tardarían más de 250 días.
La constatación científica fue obra del investigador Christopher S. Olsen, quien trabaja en el laboratorio de la empresa Ad Astra Rocket, en Houston. Esta última es propiedad del astronauta tico.
En su tesis “Caracterización experimental de la separación del plasma de toberas magnéticas”, Olsen examinó el proceso de separación del plasma (el cuarto estado de la materia) de las boquillas o toberas propulsoras del motor.
El propio Chang Díaz detalló ayer la importancia del hallazgo. “La tobera del cohete de plasma es invisible, pues la forma un campo magnético creado con imanes. En aquel tiempo, cuando diseñé el cohete, no se había estudiado esto; eran aún conceptos muy nuevos. Por lo tanto, el comportamiento de los gases en el motor era solamente pura teoría de lo que podría pasar”, comentó Chang vía telefónica.
Conforme mejoró el equipo de medición y capacidad instalada de Ad Astra, agregó, se pudo examinar mejor el comportamiento del plasma en su motor VASIMR.
El hallazgo de la tesis, continuó Chang, es que “el plasma se separa naturalmente”, como él lo predijo, y el proceso que induce la separación se hace por turbulencia.
Cuando el plasma sale de la tobera, atraviesa pequeñas estructuras para crear turbulencia en el escape. Esto crea esa separación. Sin turbulencia, el plasma podría seguir adherido al contorno de la tobera en el motor y nunca se separaría. Es decir, un cohete poco útil.
Y detalla: “Es como una boquilla puesta en una manguera de agua a alta presión. Según abra la boquilla, el chorro saldrá más o menos lejos. La apertura en el contorno de la boquilla lo define todo”.
Chang dice que igual ocurre en los cohetes: el contorno y diseño de la boquilla del escape es clave. En el caso de su tobera magnética, el diseño es crucial para que el plasma se desprenda.
Con la tesis doctoral de Olsen –comentó Chang–, su empresa obtiene propiedad intelectual estratégica para la construcción de mejores toberas para su proyecto estrella: el motor VASIMR.