Vela electrónica de hilo de aluminio - Aerospace Black Technology

No hace mucho, la NASA anunció un sistema de propulsión muy vanguardista y tecnológicamente avanzado para los futuros vehículos espaciales. El sistema está dirigido por la filial de la NASA, el Centro Espacial Marshall, y es completamente conocido como Sistema de Tránsito Rápido Electrostático de Heliopausa, también conocido como Sistema de Propulsión de Vela Eléctrica Solar HERTS. ¿Es particularmente futurista mirar sólo la apariencia? ¿Ha trastornado su comprensión de los aviones?

Composición estructural de velas electrónicas.

La vela electrónica no es tan completa como la superficie de la vela tradicional y, como parte principal del sistema de propulsión, hay unos cables de aluminio particularmente delgados. Sí, no te equivocas. Esos alambres delgados son alambres de aluminio. Por supuesto, este no es un alambre de aluminio común en nuestra vida diaria. Estos alambres de aluminio son extremadamente delgados y largos, con un diámetro de 1 milímetro, aproximadamente el mismo grosor que un clip, y son súper largos, midiendo 12,5 millas, o unos 20 kilómetros. ¿Cuál es el concepto de esta longitud? Tiene casi la longitud de 219 campos de fútbol dispuestos juntos. Una vela electrónica normalmente consta de 10 a 20 cables de aluminio que irradian desde el centro hacia los alrededores. Después de que el cohete alcanza la posición designada, el alambre de aluminio se extiende desde el centro hacia ambos extremos, y se utilizan dos pequeños cohetes para impulsar y completar la tarea de despliegue en forma de abanico del grupo de cables de aluminio. Complete el formulario de despliegue final de la vela electrónica.

La fuente de energía de las velas electrónicas

Por supuesto, disponer de un sistema de propulsión de vela electrónico de este tipo no es suficiente para zarpar en el espacio. El aspecto importante de la navegación interestelar es la potencia de propulsión. Los motores aeroespaciales tradicionales requieren sus propios propulsores, que representan una gran proporción de la masa total de los cohetes y limitan seriamente la carga útil y la distancia de vuelo de las naves espaciales. Por lo tanto, buscar formas más efectivas de avanzar siempre ha sido la dirección de la investigación científica.

Los científicos han centrado su atención en el sol, el máximo jefe energético del sistema solar. Las velas electrónicas son impulsadas por el viento solar generado por el sol. A diferencia del viento compuesto por moléculas de la Tierra, el viento solar es una corriente de partículas supersónicas cargadas de plasma emitidas desde la atmósfera superior del sol, compuestas por partículas como protones y electrones, y los efectos que producen al fluir son muy similares al flujo de aire. . La densidad del viento solar es muy fina e insignificante. Generalmente, en el espacio interplanetario cercano a la Tierra hay entre varias y decenas de partículas por centímetro cúbico, mientras que la densidad del viento en la Tierra es de 268,7 mil millones de moléculas por centímetro cúbico. Sin embargo, la fuerte fuerza del viento solar es mucho más fuerte que la del viento en la Tierra. La velocidad del viento solar cerca de la Tierra es generalmente de 350 a 450 kilómetros por segundo, y puede alcanzar los 800 kilómetros por segundo cuando es fuerte. Puede que no parezca gran cosa con solo mirar los números. Debe saber que los vientos más fuertes de la Tierra son los tifones, con velocidades de viento de sólo 32,5 metros por segundo o más para los tifones de categoría 12. Esas velocidades del viento ya son un desastre.

Debido a la delgadez del viento solar, no tenemos una percepción intuitiva de él. Pero su velocidad ultrarrápida es la clave de la tecnología negra de las velas electrónicas. De hecho, algunos científicos han intentado anteriormente utilizar el viento solar para vuelos interestelares. La NASA lanzó con éxito un pequeño satélite impulsado por velas solares en 2010. En mayo del mismo año, se lanzó una sonda espacial llamada IKAROS de la Agencia Espacial Japonesa, lo que demostró la posibilidad de utilizar velas solares para la navegación interestelar. A diferencia de las velas solares anteriores que utilizaban placas de metal extremadamente delgadas con efectos de vela y dependían de la presión solar para la propulsión, este proyecto de vela electrónica utilizó los cables de aluminio mencionados anteriormente. Estos cables de aluminio estarán cargados positivamente, utilizando la fuerza de repulsión con partículas en el viento solar para proporcionar energía a naves espaciales y naves espaciales. En teoría, no requiere ningún propulsor, mientras haya luz solar, puede volar, y su velocidad de vuelo es mucho más rápida que la de los aviones existentes, con una velocidad alta esperada de 400 a 750 kilómetros por segundo.

El movimiento de alta velocidad de las velas electrónicas.

Para comprender mejor las velas electrónicas, es necesario introducir una nueva unidad. En astronomía, la unidad astronómica AU se usa comúnmente para representar la distancia, en lugar de la unidad de longitud que usamos comúnmente. Una UA se refiere a la distancia media del Sol a la Tierra, aproximadamente 149,6 millones de kilómetros. Debido a que el viento solar disminuye a medida que se aleja del sol, para garantizar suficiente empuje y aceleración, el área efectiva de la vela electrónica aumentará con el alcance. En 1AU, el área efectiva es de 601 kilómetros cuadrados, que es sólo un poco más pequeña que el área del centro de Chicago; En 5AU, el área efectiva puede alcanzar los 1200 kilómetros cuadrados, lo que se acerca al tamaño de Los Ángeles.

Otra ventaja de las velas electrónicas es que su distancia de aceleración supera con creces la de las velas solares. Generalmente, si el alcance de una vela solar supera las 5 AU, su aceleración se detendrá debido a la disipación de la energía de los fotones solares. Debido al flujo continuo de partículas y al aumento del área efectiva, la aceleración de la vela electrónica no se detendrá, sino que continuará hasta una distancia de 16-20 UA. La Voyager, la primera nave espacial humana en llegar al borde del sistema solar, completó su misión en 2010 después de 35 años de vuelo. Sin embargo, las velas electrónicas pueden completar esta tarea en 12 años o incluso menos. Por lo tanto, esta tecnología negra puede revertir las tecnologías de propulsión existentes.

Por supuesto, esta tecnología no ha entrado en la fase de lanzamiento, y el número de protones repelidos por los cables y el número de electrones atraídos por los cables todavía se están probando en el Centro Marshall de Vuelos Espaciales. También se están realizando pruebas de plasma para corregir el modelo. Se espera que dentro de 10 años las velas electrónicas debuten oficialmente en el escenario aeroespacial. De hecho, independientemente del futuro de las velas electrónicas, inevitablemente habrá avances tecnológicos explosivos en el espacio humano que anularán las tecnologías existentes, y nuestros pasos en el espacio también se volverán cada vez más distantes. Sólo las ideas innovadoras pueden generar tecnología innovadora.