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Gases Nobles

Propulsor de efecto Hall con Kriptón

La propulsión química es invaluable para el lanzamiento de cargas útiles en el espacio. El empuje, generado exclusivamente a partir de la energía liberada por la combustión de los propelentes, es muy grande, pero limitado a duraciones del orden de segundos o minutos.

Sin embargo, en el espacio, donde el arrastre atmosférico es insignificante, las tecnologías que ofrecen un empuje mucho más bajo durante periodos significativamente más largos han demostrado ser mucho más eficientes. La tecnología líder de bajo empuje es la propulsión por plasma, donde el xenón es el gas de trabajo preferido. En el Instituto de Física del Plasma y Microfusión Láser (IPPLM) en Varsovia, se ha diseñado un propulsor de efecto Hall para trabajar con el criptón, un gas noble diez veces más barato que el xenón.

¿Qué es el propulsor Hall?

El propulsor de efecto Hall es una de varias tecnologías de propulsión eléctrica existentes. En uso desde la década de 1970 en vuelos espaciales no tripulados, ha permitido maniobrar con precisión y corregir las órbitas de los satélites. Últimamente, los dispositivos de este tipo se han utilizado cada vez más como el principal sistema de propulsión para misiones en el espacio profundo.

¿Cómo usan el Kriptón?

El propulsor utilizado en la gran mayoría de los propulsores de efecto Hall es el xenón, un gas noble muy raro y, por lo tanto, costoso. El criptón, otro gas noble, es hasta diez veces menos costoso. Aunque se necesita una energía ligeramente más alta para producir iones de criptón, son más ligeros que los iones de xenón y, por lo tanto, requieren voltajes de aceleración más bajos para alcanzar la misma velocidad.

Los propulsores de efecto Hall convierten el propulsor en un plasma y producen empuje utilizando una fuente de energía eléctrica externa, más típicamente paneles solares. Las partículas de plasma (iones y electrones) están cargadas eléctricamente y, por lo tanto, pueden ser aceleradas por un campo eléctrico a altas velocidades, del orden de 15-30 km / s, como es el caso de los propulsores Hall

Se espera que la investigación sobre los propulsores de efecto Hall de criptón encuentre aplicaciones más allá del campo de la astronáutica. Los aceleradores de plasma se utilizan de forma rutinaria en muchos procesos tecnológicos, entre otros, para la limpieza de la superficie mediante pulverización o grabado con plasma, modificación de la superficie y deposición de película delgada (por ejemplo, carbono tipo diamante)

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