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Costa Rica, Domingo 31 de mayo de 2009

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Experimento del físico y astronauta costarricense Franklin Chang Díaz

Motor de plasma está listo para la prueba final en la Tierra

 La máquina ya está completamente integrada y dentro de una cámara de vacío

 Mañana empezará el ensayo de llevar al motor a funcionar a su máxima potencia

Debbie Ponchner | dponchner@nacion.com
http://wvw.nacion.com
TAMAÑO

En Houston, Texas, el laboratorio de Ad Astra Rocket –la compañía que lidera el físico y astronauta costarricense Franklin Chang Díaz– se prepara para una emocionante semana.

La gran cámara de vacío del laboratorio, de diez metros de largo y cuatro metros de diámetro, tiene en su interior al VX-200: el prototipo del VASIMR, el motor de propulsión de plasma que Chang esbozó hace tres décadas para poder realizar viajes espaciales de forma más rápida y económica, y, por ende, para poder explorar sitios lejanos del sistema solar.

De los planos, la máquina ya pasó a ser una realidad. El equipo de Chang está listo para hacer la prueba final luego de aplicar los principios físicos según los cuales el motor funciona en prototipos de menos potencia y con algunos componentes similares, mas no iguales, a los del motor que puede viajar en el espacio.

El VX-200 que espera en la cámara –que ahora ya recrea las condiciones del espacio exterior– es un motor con todos los componentes que necesita el VASIMR para volar en el espacio.

La misión que se inicia esta semana consiste en encender el motor y ponerlo a funcionar, primero a baja potencia y luego a más alta para ver si pasa la prueba final en la Tierra: funcionar a su máxima potencia de 200 kilovatios.

La prueba. “Estamos en la recta final, eso es claro”, señaló emocionado Chang. A primera hora de mañana se iniciará el proceso de enfriamiento del magneto superconductor, un proceso que durará tres días pues ese es el tiempo que los criorrefrigerantes demoran en llevar el aparato a la bajísima temperatura en la que funciona: 5° Kelvin (-268° Celsius).

El magneto superconductor es el corazón del motor y el encargado de crear un potente campo magnético capaz de convertirse en el recipiente del calentísimo plasma. Esta sopa de iones, de más de 50.000° Celsius, es el agente que crea la poderosa aceleración del motor.

Dicho magneto ha sido la pieza más demorada del experimento. Encargado a la empresa británica Scientific Magnetics, este componente llegó a los laboratorios de Ad Astra Rocket en febrero último, con más de un año de retraso.

No obstante, el magneto pasó todas las pruebas y ahora afronta la más grande de todas: funcionar en conjunto con el VX-200.

El monumental experimento al que se enfrentan a partir de mañana Franklin Chang y su equipo, llega casi cuatro años después de que, en julio del 2005, él se separó de la NASA para fundar Ad Astra Rocket y establecer laboratorios de su compañía en Texas y Guanacaste con el objetivo de llevar al espacio su motor.

“Una vez que demostremos el disparo a 200 kilovatios, el VX-200 habrá cumplido su misión: demostrar la operación a los 200 kilovatios con un sistema superconductor completamente integrado en el motor. Eso sería un paso importantísimo para la compañía”, señaló Chang.

Si se conquistara ese hito, el camino quedaría despejado para construir el motor que será probado en vuelo, en la Estación Espacial Internacional según los acuerdos suscritos entre Ad Astra Rocket y la NASA en diciembre del año pasado.

FOTOS

  • Nacion.com

    Ad Astra Rocket ya trabaja en llevar el motor a la Estación Espacial Internacional . Aquí se ve el VASIMR junto al cohete Signus , de la empresa Orbital Science, unidos a la estación por una estructura de la empresa tica Coral. AAR

  • Nacion.com

    El 9 de abril, el equipo conquistó un nuevo récord: operar el motor VX-200 con un magneto no superconductor, a 149,2 kilovatios. Ad Astra Rocket

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Tiempo bien aprovechado

Nuevo récord para el VASIMR: 149,2 kilovatios

El retraso en la entrega de los magnetos superconductores afectó al cronograma del equipo de Franklin Chang; pero, en lugar de quedarse esperando la pieza, el grupo siguió adelante, probando el desempeño de los otros componentes del motor y usando un magneto no superconductor.El 9 de abril, culminaron las pruebas con ese magneto interino y se logró un récord en potencia para el experimento: 149,2 kilovatios.En el proceso, también se obtuvo un valioso conocimiento sobre el motor. Por un lado, se pudo observar el desprendimiento del plasma. Aunque los cálculos matemáticos predecían que el plasma que genera el motor se desprende de la máquina en la dirección correcta, estas pruebas demostraron que, en efecto, ocurre así.Por otra parte, también se encontró que el empuje del chorro de plasma del motor es un 10% mayor de lo calculado.

El experimento

Potente motor

El motor de plasma (VASIMR) funciona de forma similar a la de un cohete químico tradicional, en el que, con ayuda de un combustible, 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 lugar de combustible, se acelera el plasma, el cuarto estado de la materia, que se obtiene al calentar un gas con una antena de radiofrecuencia formando una sopa de iones a más de 50.000° C.Como el plasma es tan caliente, no existe un material capaz de contenerlo. En el diseño de Chang, un campo magnético se encarga de formar el recipiente para el plasma, pero debe ser un campo magnético muy potente que solo se logra usando magnetos superconductores que trabajan a -268° C. Así, en un espacio muy pequeño, deben convivir temperaturas extremas.

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