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Propulsión eléctrica solar

Vista artística de Deep Space 1 , que muestra tanto los paneles solares como el motor iónico (con escape azul), aspectos principales de este diseño eléctrico solar. La energía solar también puede almacenarse temporalmente en baterías químicas dentro del bus de la nave espacial .
El tanque de xenón de la nave espacial Dawn antes de su integración con la nave espacial. El xenón era el propulsor del motor iónico alimentado con energía solar de la nave espacial que orbitaría dos asteroides diferentes a principios del siglo XXI.
Panel solar desplegable probado en órbita terrestre en la Estación Espacial Internacional (ISS), 2017.

La propulsión eléctrica solar (SEP) se refiere a la combinación de células solares y propulsores eléctricos para propulsar una nave espacial a través del espacio exterior . [1] Esta tecnología ha sido explotada en una variedad de diseños de naves espaciales por la Agencia Espacial Europea (ESA), la JAXA (Agencia Espacial Japonesa), la Organización de Investigación Espacial de la India (ISRO) y la NASA . [1] La SEP tiene un impulso específico significativamente mayor que la propulsión química de cohetes, por lo que requiere menos masa de propulsor para ser lanzada con una nave espacial. La tecnología ha sido evaluada para misiones a Marte. [2]

Descripción general

La propulsión eléctrica solar combina paneles solares en naves espaciales y uno o más propulsores eléctricos, que se utilizan en conjunto. Existen muchos tipos diferentes de propulsores eléctricos, incluido el llamado propulsor iónico , un término que a menudo se utiliza incorrectamente para describir todos los tipos de propulsores eléctricos.

También es posible generar electricidad a partir del Sol sin utilizar paneles fotovoltaicos , como por ejemplo con concentradores solares y un motor Stirling .

En la década de 2010 se estudió un sistema SEP de 50 kilovatios para una misión a un asteroide. [3] En febrero de 2012, la NASA adjudicó un contrato para un sistema de vuelo de propulsión eléctrica solar. [4]

Un ejemplo de trabajo sobre este tipo de tecnología es el Sistema Avanzado de Propulsión Eléctrica . [5]

El motor de iones Solar Technology Application Readiness (NSTAR) de la NASA se ha utilizado con paneles solares fotovoltaicos, que se probaron en la misión Deep Space 1 junto con los conjuntos de concentradores solares (lanzados en 1998 como parte del Programa Nuevo Milenio ). [6] [7]

El SEP se ha estudiado como una tecnología para una misión a Marte. [2] En particular, el alto impulso específico de los motores de iones podría reducir la masa total y evitar tener que utilizar tecnología nuclear para generar energía cuando se combina con paneles solares. [2] Un estudio de 1998 sobre el SEP para una misión humana sugiere que una nave espacial de tamaño humano necesitaría de 600 a 800 kilovatios de energía eléctrica acoplada a motores de iones con un impulso específico de 2000 a 2500 segundos. [2]

Ejemplos de misiones

Tecnologías de propulsión eléctrica

Véase también

Referencias

  1. ^ ab Mohon, Lee. "Propulsión eléctrica solar (SEP)". NASA . Consultado el 24 de abril de 2016 . Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
  2. ^ abcd «Propulsión eléctrica solar para la exploración de Marte». NASA. 1 de abril de 1998. Consultado el 28 de marzo de 2021 . Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
  3. ^ "Propulsión eléctrica solar: el motor de la NASA para Marte y más allá". SpaceFlight Insider . 26 de febrero de 2016 . Consultado el 28 de marzo de 2021 .
  4. ^ "La NASA adjudica un contrato para un sistema de vuelo con propulsión solar eléctrica". Energy Matters . 10 de febrero de 2012.
  5. ^ "Sistema avanzado de propulsión eléctrica probado con éxito en el Centro de Investigación Glenn de la NASA". SpaceFlight Insider . 8 de julio de 2017 . Consultado el 28 de julio de 2018 .
  6. ^ "Tecnologías avanzadas". NASA / Laboratorio de Propulsión a Chorro . Consultado el 20 de noviembre de 2016 .
  7. ^ "Deep Space 1". Exploración del sistema solar . NASA . Consultado el 8 de agosto de 2018 . Dominio públicoEste artículo incorpora texto de esta fuente, que se encuentra en el dominio público .
  8. ^ Ficha técnica de BepiColombo Agencia Espacial Europea, 5 de julio de 2010