Crean un motor de plasma capaz de lanzar naves al espacio

Ingenieros alemanes han creado y probado un motor de plasma que podría lanzar naves espaciales directamente al espacio, tanto dentro como fuera de la atmósfera, según explican en un artículo publicado en Journal of Physics.

Gracias a este tipo de propulsores, en el futuro las naves espaciales podrían despegar como los aviones actuales,  tal como ocurre en las películas de ciencia ficción y en los videojuegos.

El  motor de plasma  puede generar un impulso y alcanzar una velocidad de 20 kilómetros por segundo, o 72.000 kilómetros por hora, si bien todavía es demasiado pequeño para aplicaciones prácticas: sólo mide ocho centímetros de largo. Un avión de pasajeros necesitaría 10.000 motores de plasma como el creado por los ingenieros alemanes para poder despegar.

Otro problema práctico es que necesita una enorme cantidad de energía para funcionar, que ninguna de las baterías actuales le puede proporcionar. Pero estas limitaciones no impiden que sus creadores se propongan solucionarlas.

Las versiones anteriores de este tipo de motor solo funcionaban en el espacio, pero el equipo de investigadores de la Universidad de Berlín, dirigido por Berkant Göksel, ha conseguido que estos motores funcionen también dentro de la atmósfera terrestre. La capacidad del motor de operar por igual tanto dentro como fuera de la atmósfera constituye un avance importante en el desarrollo de esta tecnología.

A diferencia de los propulsores tradicionales de aviones que queman combustible, los motores de plasma generan potentes campos electromagnéticos dentro de una cámara en la que se inyecta algún tipo de gas. Los campos comprimen el gas y lo hacen cambiar a un estado de plasma supercaliente. Ese plasma se expande hacia la salida del tubo y genera un empuje.

En realidad, el motor de plasma imita a un reactor de fusión o a una estrella: crea electricidad excitando y comprimiendo un gas en forma de plasma, que a continuación genera un campo electromagnético.

Fuerza de Lorentz

Este tipo de propulsión utiliza la fuerza de Lorentz, es decir, la fuerza electromagnética resultante de la interacción entre una corriente eléctrica y campo magnético, para acelerar un gaz ionizado llamado plasma, que proporciona así un impulso por reacción. En la práctica el motor de plasma es un motor eléctrico.

El equipo de Göksel se propone utilizar de 100 a 1.000 propulsores de plasma para desplazar un avión pequeño, algo teóricamente posible, si bien subsiste el problema de las baterías. Según sus creadores, para este número de propulsores se necesitaría una pequeña central eléctrica, imposible de montar en un avión con la tecnología actual.

Hasta ahora, los investigadores alemanes han pensado en avances tecnológicos exteriores para resolver el problema: paneles solares mejorados o reactores a fusión podrían ser explotados en aviones o futuras naves espaciales.

De momento, se proponen crear una nave espacial híbrida que pueda utilizar cohetes o motores de combustión, para resolver las limitaciones del motor de plasma.

"Queremos desarrollar un sistema que pueda operar por encima de una altitud de 30 kilómetros, donde los motores a reacción estándar no pueden ir", declara Göksel a Newscientist. Estos aviones podrían incluso llevar a los pasajeros al borde de la atmósfera y más allá”, añade.
 

Referencia

First Breakthrough for Future Air-Breathing Magneto-Plasma Propulsion Systems. Journal of Physics: Conference Series, Volume 825, conference 1.