Cuando pensamos en un cohete, nos viene a la cabeza la imagen de un lanzamiento con grandes llamaradas y nubes de humo, en medio de un gran estruendo. Esto se debe a que los cohetes "actuales" usan para propulsarse el principio de acción-reacción, es decir, que la fuerza que los eleva es la que resulta de empujar gases calientes hacia abajo y a gran velocidad, algo parecido a los aviones (que usan el mismo principio), pero sin turbina y en sentido vertical. Al igual que la mayoría de motores y generadores de la actualidad, la energía que los mueve proviene de una reacción química muy exotérmica, aunque en el caso de los cohetes lo es todavía más, ya que la energía que necesitan es mayor. Un motor cohete químico puede usar propelente sólido, líquido o una mezcla de ambos. La reacción se inicia en la cámara de combustión, y el resultado son los gases calientes que se aceleran a través de una tobera (o toberas) en la parte final del cohete. La aceleración de estos gases en la cámara de combustión y en la tobera es la que, según el principio de acción-reacción (Tercer Principio de la dinámica newtoniana) haciendo que el vehículo se mueva.
Asociamos el lanzamiento de un cohete espacial a esta imagen, con una gran llamarada y grandes cantidades de humo
A pesar de que la tecnología de propulsión mediante reacciones químicas ha demostrado su utilidad durante toda la carrera espacial (nos ha llevado a la Luna), tiene una desventaja bastante grande: al necesitar transportar el combustible requerido para todo el viaje, la masa de éste es enorme (y tiene que realizarse el viaje en varias "etapas", que se desprenden del cohete conforme se van agotando), haciendo que la capacidad de carga útil en proporción a la masa total sea bastante reducida, sobre un 3%. Además, los cohetes (que no los transbordadores) son de un sólo uso.
Las etapas del cohete se desprenden al agotarse el combustible
Sin embargo, esta histórica y anticuada imagen podría estar a punto de desaparecer, ya que la NASA ha ideado un sistema alternativo de propulsión, llamado "propulsión térmica" basado en el uso de haces láseres o de microondas. Esta tecnología, según sus defensores, constaría de una única etapa, sería reutilizable y tendría cinco veces más capacidad de carga (hasta el 15%). Esto permitiría abaratar enormemente los costes del lanzamiento, por lo que podrían lanzarse todo tipos de laboratorios químicos, biológicos, físicos, ... al espacio.
Jordin Kare, presidente de la empresa que la NASA ha contratado, dice que el sistema se basa en cohetes cuya fuente de energía se encuentra en el suelo, desde donde se transmite al vehículo en forma de haces de ondas, que inciden sobre un intercambiador de calor en el cohete. Los cálculos indican que es posible poner una nave en órbita en 8-10 minutos con un láser, y en sólo 3-4 minutos con microondas. Para que esto funcione, la nave no puede tener partes reflectantes, y ha de construirse en zonas desérticas alejadas del paso de aviones comerciales, sobre los que podrían incidir las ondas, causando un gran desastre.
La fuente de energía del cohete se encontraría en el suelo
Kevin Parkin, director del proyecto en el Ames Research Center de la NASA, ha trabajado en esta idea desde 2001, y montó el primer prototipo en 2006. Una nueva fuente de radiaciones microondas, llamada girotrón, disponible en el mercado por menos de un millón de dólares y cuya potencia alcanza el megavatio, podría utilizarse para los primeros lanzamientos, que tendrían un coste irrisorio en comparación con los cohetes químicos. Una matriz compuesta por varios de estos girotrones, cada uno del tamaño de un camión pequeño, podría poner un cohete en el espacio. Según Jordin Kare, "los principales componentes de la instalación terrestre necesaria para que funcione un sistema de propulsión térmica tienen una vida útil de más de diez mil horas de uso.” A diez minutos por lanzamiento, esto significa la friolera de 60.000 lanzamientos sin realizar ningún recambio.
Sin duda alguna, esta tecnología sería muy útil a la hora de realizar investigaciones en el espacio, además de poner el conocido "turismo espacial" al alcance de (relativamente) muchos más bolsillos.
Fuente:
www.neoteo.com
Manu Gutiérrez
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