Rusia avanza en el desarrollo de una tecnología de propulsión espacial poco convencional que ha despertado interés fuera de los circuitos habituales de la exploración espacial. Se trata de un sistema basado en plasma que, de alcanzar el rendimiento esperado, permitiría acortar de forma notable los viajes interplanetarios, incluido el trayecto a Marte, tradicionalmente medido en muchos meses. El atractivo del proyecto reside también en su origen: no surge de la NASA ni de grandes compañías privadas occidentales, sino de un programa científico ruso con un perfil relativamente discreto.

El desarrollo está a cargo del Instituto Troitsk, integrado en la corporación estatal Rosatom. Los científicos implicados sostienen que este motor de plasma podría combinar una eficiencia muy superior a la de los sistemas químicos convencionales con una aceleración sostenida, lo que permitiría reducir el viaje a Marte a un rango estimado de entre uno y dos meses en escenarios teóricos.

Por ahora, la tecnología se encuentra en fase de ensayos en tierra, dentro de instalaciones que simulan las condiciones del espacio. Según los responsables del proyecto, si las pruebas continúan arrojando resultados favorables, el sistema podría estar listo para una aplicación práctica en el espacio hacia el final de la década, en torno a 2030, aunque aún quedan desafíos técnicos y energéticos importantes por resolver antes de que ese objetivo se materialice.

Un enfoque diferente de la propulsión espacial

A diferencia de los cohetes químicos convencionales, el nuevo sistema se basa en campos electromagnéticos para acelerar partículas de hidrógeno cargadas. Esto lo sitúa firmemente en la categoría de propulsión eléctrica o de plasma, un campo que ha ganado cada vez más atención a nivel mundial a medida que las agencias espaciales buscan formas más eficientes de viajar más profundamente en el sistema solar.

Crédito de imagen: IZVESTIA / Sergey Lantyukhov.

Los cohetes químicos proporcionan un empuje muy alto durante un breve periodo de tiempo, lo que es ideal para el lanzamiento desde la Tierra.

Sin embargo, son ineficaces para viajes de larga distancia una vez que la nave espacial está en órbita. Los motores de plasma, por el contrario, generan un empuje mucho menor, pero pueden funcionar de forma continua durante largos periodos de tiempo, alcanzando gradualmente velocidades extremadamente altas y utilizando mucho menos propulsor.

Si el sistema ruso alcanza el rendimiento previsto, podría tener un gran impacto en la planificación de futuras misiones a Marte y más allá, tanto para la exploración científica como para posibles aplicaciones militares o logísticas.

Condiciones de prueba y primeras afirmaciones sobre el rendimiento

El prototipo del motor se está probando actualmente dentro de una cámara de vacío de 14 metros de largo diseñada para simular las condiciones espaciales. Según los detalles técnicos publicados por el periódico ruso Izvestia, el motor funciona a una potencia de 300 kilovatios en modo pulsado periódico y ya ha demostrado una vida útil de 2400 horas. Esa duración sería suficiente para una misión completa a Marte, incluidas las fases de aceleración y desaceleración.

Los investigadores afirman que el motor acelera partículas de hidrógeno cargadas, incluidos protones y electrones, hasta velocidades de hasta 100 kilómetros por segundo. En comparación, los cohetes químicos tradicionales suelen alcanzar velocidades de escape de alrededor de 4.5 kilómetros por segundo. Esta enorme diferencia en la velocidad de escape es la clave de la eficiencia y velocidad potenciales del motor.

Cómo se utilizaría el sistema en el espacio

Crédito de imagen: IZVESTIA / Sergey Lantyukhov.

El motor de plasma no está diseñado para despegar directamente desde la superficie de la Tierra. Primero, un cohete químico convencional llevaría la nave espacial a la órbita terrestre baja. Una vez en el espacio, se activaría el motor de plasma para proporcionar un empuje continuo durante el viaje por el espacio profundo.

Los responsables del proyecto también señalan que el sistema podría funcionar como un remolcador espacial, transportando carga, módulos o satélites entre diferentes órbitas planetarias. Este concepto se ajusta al interés internacional general por los sistemas de transporte orbital reutilizables.

Energía nuclear y retos de ingeniería

El motor utiliza hidrógeno como propulsor y depende de un reactor nuclear a bordo para proporcionar un suministro constante de energía. Según el investigador del proyecto Egor Biryulin, la baja masa atómica del hidrógeno permite una aceleración más rápida y reduce el consumo de combustible. Su abundancia en el espacio podría permitir, al menos en teoría, el reabastecimiento in situ.

El sistema de propulsión utiliza dos electrodos de alto voltaje para crear un flujo de plasma dirigido. Las partículas cargadas pasan entre ellos, formando un campo magnético que expulsa el plasma y genera empuje. Este diseño evita la necesidad de calentar el plasma a temperaturas extremas, lo que reduce el desgaste de los componentes y mejora la eficiencia general.

La documentación de Rosatom indica que el empuje previsto es de 6 newtons, lo que es elevado para un prototipo de propulsión por plasma. Aun así, el empuje sigue siendo muy inferior al de los cohetes químicos, lo que significa que las naves espaciales se diseñarían para una aceleración lenta pero continua, en lugar de para breves ráfagas de potencia.

Crédito de imagen: IZVESTIA / Sergey Lantyukhov.

Contexto y preguntas abiertas

La propulsión por plasma ya se utiliza en órbita en muchos satélites, incluidos los sistemas de las naves espaciales OneWeb y en la misión Psyche de la NASA lanzada en 2023. La mayoría de los motores de plasma existentes funcionan a velocidades de escape de entre 30 y 50 kilómetros por segundo. Las afirmaciones rusas de 100 kilómetros por segundo representarían un importante paso adelante.

Sin embargo, la tecnología aún no se ha probado en el espacio. Aún no se han publicado datos científicos revisados por pares y no se ha revelado el diseño del reactor nuclear. Las naves espaciales propulsadas por energía nuclear plantean complejas cuestiones de seguridad, normativa y aprobación internacional, especialmente durante el lanzamiento.

Aunque el concepto es prometedor, el motor aún está a años de distancia de su uso práctico. Su disponibilidad prevista para 2030 dependerá de la continuación de las pruebas, la financiación y la resolución satisfactoria de los retos técnicos y normativos.

Referencias: “Russian Scientists Build Plasma Engine That Could Reach Mars in 30 Days, Leaving Spacex’s Starship Looking Obsolete”, Indian Defence Review. (Fuente)

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Por: CodigoOculto.com