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

29.03.2020 a las 17:08 hs 69 0

A pesar de la actual lucha de la humanidad contra el reciente 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 a la Tierra en el futuro está pasando a un segundo plano por ahora, pero sigue ahí.



Aunque un golpe de asteroide parece algo efímero ahora mismo, es una amenaza real, y una que tiene el potencial de acabar con la humanidad. Agencias como la NASA y la ESA siguen trabajando en sus planes para protegernos de esa amenaza.



La misión DART (Double Asteroid Redirection Test) de la NASA está prevista para 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 diminuto sistema binario de asteroides llamado Didymos, (o 65803 Didymos.) Este sistema doble de asteroides no supone ninguna amenaza para la Tierra.

El mayor de los dos, llamado Didymos A, tiene unos 780 metros de diámetro, mientras que el más pequeño, Didymos B, tiene sólo unos 160 metros. El DART se estrellará contra el Didymos B. Es cercano al tamaño típico de un asteroide que amenaza a la Tierra.




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 esté a menos de 11 millones de kilómetros de la Tierra. Y para llegar allí, dependerá de un poderoso motor de iones llamado Propulsor Evolutivo de Xenón de la NASA - Comercial (NEXT-C).



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

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




El NEXT-C es un poderoso motor. No se parece en nada a un cohete, que requiere una cantidad masiva de empuje para levantar algo de la gravedad de la Tierra. Pero en términos de impulsos de iones, es una unidad muy poderosa. Es tres veces más potente que los motores de iones de la NSTAR en las naves DAWN y Deep Space One de la NASA.

El NEXT puede producir 6,9 kW de potencia de empuje y 236 mN de empuje. El motor ha producido el impulso total más alto de cualquier motor de iones: 17 MN-s. También tiene un impulso específico, que es una medida de cuán eficientemente utiliza el propulsor, de 4.190 segundos, comparado con los 3.120 de la NSTAR.



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

El xenón se introduce en una cámara, donde se encuentra con la primera red, o la anterior. Los paneles solares proporcionan la electricidad, y la primera red se carga positivamente. A medida que los iones de xenón pasan a través de la red ascendente, se cargan positivamente.

Esto los atrae hacia la segunda o red del acelerador, que está cargada negativamente. Esto los impulsa fuera del motor, proporcionando empuje. El empuje es igual a la fuerza entre los iones río arriba y la red de aceleración.




Cuando el DART llegue al asteroide binario Didymos, tendrá compañía. La Agencia Espacial Italiana provee 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 de los escombros eyectados de la colisión y las transmitirá de vuelta 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 suficiente para que los telescopios terrestres lo detecten. También dejará un cráter en la superficie, de unos 20 m de ancho.



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

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





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