Este épico motor de iones impulsará la misión de prueba de la NASA para redirigir un asteroide

Este épico motor de iones impulsará la misión de prueba de la NASA para redirigir un asteroide

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(NASA / Bridget Caswell)

Este épico motor de iones impulsará la misión de prueba de la NASA para redirigir un asteroide

A pesar de la lucha actual de la humanidad contra el nuevo coronavirus, y a pesar de que ocupa la mayor parte de nuestra atención, todavía existen otras amenazas. La amenaza muy real de un posible ataque de asteroides en la Tierra en el futuro está quedando en segundo plano por ahora, pero sigue ahí.

Aunque un ataque de asteroides parece efímero en este momento, es una amenaza real y tiene el potencial de acabar con la humanidad. Agencias como la NASA y la ESA todavía están trabajando en sus planes para protegernos de esa amenaza.

La misión DART ( Prueba de redireccionamiento doble de asteroides ) de la NASA está programada para lanzarse el 22 de julio de 2021. Es una misión de demostración para estudiar el uso del impacto cinético para desviar un asteroide. Se dirigirá al pequeño sistema de asteroides binarios llamado Didymos (o 65803 Didymos). Este doble sistema de asteroides no representa una amenaza para la Tierra.

El más grande del par, llamado Didymos A, tiene aproximadamente 780 metros (2560 pies) de diámetro, mientras que el más pequeño, Didymos B, tiene solo unos 160 metros (535 pies) DART se estrellará contra el Didymos B. Está cerca al tamaño típico de un asteroide que amenaza la Tierra.

Una imagen simulada del asteroide binario de Didymos. (Naidu et al., Taller AIDA, 2016)

DART tiene mucho espacio para cubrir para llegar a Didymos. Después de su lanzamiento en julio de 2021, alcanzará su objetivo el 22 de septiembre, cuando el asteroide binario se encuentre a 11 millones de kilómetros (6,8 millones de millas) de la Tierra. Y para llegar allí, dependerá de un potente motor de iones llamado Evolutionary Xenon Thruster – Commercial ( NEXT-C ) de la NASA.

El motor viene en dos componentes principales: el propulsor y la unidad de procesamiento de energía (PPU). NEXT-C se está preparando para la misión con una serie de pruebas, tanto de rendimiento como medioambientales.

El propulsor se sometió a pruebas de vibración, vacío térmico y rendimiento antes de integrarse con su PPU. También fue sometido a condiciones de vuelo espacial simuladas: la vibración extrema durante el lanzamiento y el frío extremo del espacio.

La unidad de procesamiento de energía del propulsor se retira de otra cámara de vacío después de una prueba exitosa. (NASA / Bridget Caswell)

NEXT-C es un motor potente. No es nada como un cohete, que requiere una gran cantidad de empuje para levantar algo de la gravedad de la Tierra. Pero en términos de unidades de iones, es una unidad muy poderosa. Es aproximadamente tres veces más potente que las unidades de iones NSTAR en la nave espacial DAWN y Deep Space One de la NASA.

SIGUIENTE puede producir 6,9 kW de potencia de empuje y 236 mN de empuje. El motor ha producido el mayor impulso total de cualquier motor de iones: 17 MN · s. También tiene un impulso específico, que es una medida de qué tan eficientemente usa el propulsor, de 4,190 segundos, en comparación con los 3,120 de NSTAR.

Las unidades de iones no queman combustible como un cohete, aunque sí usan un propulsor. Típicamente el propelente es el xenón, como en NEXT-C. El motor de iones NEXT-C es un sistema de doble rejilla.

El xenón se alimenta a una cámara, donde se encuentra con la primera rejilla, o aguas arriba. Las matrices solares proporcionan la electricidad, y la primera red se carga positivamente. A medida que los iones de xenón pasan a través de la cuadrícula aguas arriba, se cargan positivamente.

Esto los atrae hacia la segunda cuadrícula o acelerador, que se carga negativamente. Esto los impulsa fuera del motor, proporcionando empuje. El empuje es igual a la fuerza entre los iones aguas arriba y la rejilla del acelerador.

Propulsor de xenón evolutivo de la NASA que se prueba en una cámara de vacío (NASA)

Cuando DART llegue al asteroide binario Didymos, tendrá algo de compañía. La Agencia Espacial Italiana está proporcionando LICIA (Light Italian CubeSat for Imaging of Asteroids) para la misión. LICIA son 6 cubesats que se separarán de DART antes del impacto con Didymos B. Capturará imágenes del impacto y los escombros expulsados ​​de la colisión y los transmitirá de regreso a la Tierra.

Se espera que el impacto cambie la velocidad orbital de Didymos B en aproximadamente medio milímetro por segundo. Eso cambiará su período de rotación en una cantidad lo suficientemente grande como para que los telescopios terrestres lo detecten. También dejará un cráter en la superficie, de unos 20 m (66 pies) de ancho.

Aunque DART será destruido cuando impacte, la ESA está planeando una misión de seguimiento. Se llama Hera , y está programado para lanzarse en 2024, y llegar en 2027.

Hera investigará no solo el efecto del impacto de DART, sino que también llevará un conjunto de instrumentos para aprender más sobre los asteroides binarios y el interior del asteroide.

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