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Los ingenieros que trabajan en el motor de plasma ideado por Franklin Chang Díaz para realizar viajes espaciales a largas distancias, están a solo “un paso de empezar a cortar metal para el vuelo”, según dijo a La Nación el propio Chang.
El paso que falta, sin embargo, es una gran travesía científica. En los próximos seis meses las 43 personas que laboran en los laboratorios de Ad Astra Rocket, en Liberia, Guanacaste, y Houston, Texas, trabajarán a toda máquina para armar un prototipo del motor que se usará en el espacio.
En el logro de ese objetivo el equipo costarricense tiene una de las tareas más grandes: resolver el problema térmico del motor, calificado por Chang como el mayor reto técnico del proyecto.
La meta de Ad Astra Rocket es someter el prototipo (el VX-200) a una gran prueba a finales de este año o principios del próximo: encenderlo dentro de una cámara de vacío y ver si funciona.
Si todo sale de acuerdo con el plan, los ingenieros podrán dedicarse desde ese momento a construir el motor que se usará en la Estación Espacial Internacional –o en otra base espacial cercana a la Tierra– en el año 2011: el VF-200.
El motor, llamado Vasimr, funciona de forma similar a la de un cohete químico tradicional, donde con ayuda de un combustible encendido se crea una explosión que viaja por la tubería del cohete y produce la aceleración que hace que el vehículo se desplace.
Sin embargo, en este caso, en lugar de combustible, se acelera el plasma, el cuarto estado de la materia, que se obtiene cuando un gas es calentado y se le logra separar del átomo uno de sus electrones.
El reto de los ticos. En tan solo un año el equipo del laboratorio de Ad Astra Rocket, en Liberia, logró crear el cuarto estado de la materia de forma estable: un hito importante pues se necesita una fuente estable de plasma para poder someter todos los componentes del motor a pruebas de desgaste por la alta temperatura del plasma (50.000 grados Celsius).
Ahora, los costarricenses tienen dos metas por cumplir. La primera será aumentar la potencia del generador de plasma, que en estos momentos trabaja a 1,5 kilovatios, a decenas de kilovatios.
“En Costa Rica tenemos que crear condiciones similares al cohete operando a 30 kilovatios, el grueso del desgaste de calor ocurre en la primera etapa del motor y esa etapa no llega a más de los 30 kilovatios”, explicó Chang.
Además de probar los componentes e identificar el tipo de fallas que se den, los ticos también deberán recomendar soluciones a los problemas, señaló Chang.
La segunda meta por cumplir es la más compleja: diseñar los sistemas de enfriamiento del motor.
El diseño del Vasimr es sumamente ingenioso: utiliza un campo magnético para contener el muy caliente plasma. Sin embargo, aunque el calor es contenido en el campo magnético, parte de él se traslada a las otras partes del motor a través de la radiación.
Es un gran problema porque los magnetos que generan el recipiente magnético que contiene el plasma solo funcionan a una temperatura por debajo del cero absoluto.
Así, los ticos tienen en sus manos la misión de crear los sistemas de enfriamiento que logren sacar todo el calor de la máquina para que esta pueda funcionar.
“De aquí a finales del año el reto más grande en la parte técnica es poder tener esa gran diferencia de temperatura en esos componentes que están tan cerca uno de otro”, explicó Chang.
La gran prueba. Mientras los ticos cumplen con sus tareas, en Houston también tienen las suyas. El equipo estadounidense seguirá realizando las pruebas con el motor VX-100 al mismo tiempo que construyen la estructura de soporte del VX-200.
A su vez, en Inglaterra, la empresa Scientific Magnetics está confeccionando los magnetos superconductores del VX-200, bajo las líneas de diseño de Ad Astra Rocket. Valorados en $1 millón, son el componente más caro del motor.
Mientras tanto, en Canadá la empresa Nautell está desarrollando los módulos de radiofrecuencia del Vasimr.
Según el cronograma de Chang, en octubre podrán empezar a armar el motor de prueba dentro de la inmensa cámara de vacío, de cuatro metros de diámetro y diez de largo, que acaba de adquirir la compañía.
“Para principios del 2008 ya tendremos los primeros datos duros que hablen de los resultados del VX-200”, señaló Chang.
“Para nosotros ese hito es el último paso que tenemos que dar antes de empezar a cortar metal para el vuelo”, sostuvo.
