Motores Iónicos en la sonda Dawn

La sonda Dawn fue lanzada el 27 de septiembre de 2007 para explorar el asteroide Vesta (al que llegó el viernes 15 de julio de 2011) y el planeta enano Ceres (al que alcanzará en el año 2015, tras partir de Vesta en el 2012). Para alcanzar sus objetivos está utilizando tres motores iónicos herederos del motor de la Deep Space 1, realizando un recorrido en forma de espiral.

Que son los motores iónicos.

Los cohetes convencionales funcionan quemando sustancias peligrosas y el chorro de gases quemados salen con una presión enorme por la tobera de los motores y eso empuja el cohete hacía adelante, el problema es que tienen que llevar una gran cantidad de combustible, y ese combustible se quema muy rápido, por lo general se queda sin combustible de maniobra al cabo de pocos minutos, después de haberse encendido los motores, por eso normalmente los motores de las naves están apagados y se encienden de vez en cuando para cambiar de maniobra.

Los motores iónicos cambian esto de manera espectacular, para empezar no necesitan combustible, no se necesita llevar un combustible que hay que quemar y que puede producir una explosión, se puede llevar un gas noble, que no produce explosión por ejemplo helio, el helio no se quema es un gas perfectamente estable, un tanque de helio no va a explotar, y en lugar de tener un motor donde se queman dos sustancias que producen un chorro de gas caliente, tenemos un horno de microondas o similar, cuya electricidad se genera con fotoceldas apuntadas siempre al sol, siempre que se encuentre en el sistema solar, sino nos encontramos en el sistema solar hay que llevar un pequeño generador nuclear, el tema es que la electricidad la generan la fotocelda o un reactor nuclear, dejamos pasar este gas por este horno y lo que sucede es que ese gas se calienta muchísimo hasta tal punto que pierde sus electrones ,si ponemos enfrente de ese gas una placa metálica que tiene carga eléctrica negativa el gas que se forma cuando hacemos pasar el helio por poner uno de ellos (cualquier gas noble) por el horno de microondas ese gas muy caliente comienza a moverse a gran velocidad, por el solo hecho de estar caliente (hay que acordarse de que la temperatura es una medida de la velocidad promedio del movimiento de las partícula de un gas), ese gas se acelera mucho si se pone una placa con carga eléctrica negativa, los átomos al perder los electrones se quedan sólo con un núcleo positivo, cuando pasamos el helio por el horno de microondas, se caen los electrones y se queda los núcleo de helio con carga eléctrica positiva, esos núcleos que se mueven muy rápidos son sobre acelerados por la placa eléctrica negativa que tenemos enfrente, así que con un poco de gas, conseguimos por el otro lado que salga gas muy caliente, hecho de átomos que han perdido electrones, estos átomos que han perdido electrones se llaman iones, (el termino ion en griego significa viajero) un átomo cuando pierde o gana electrones se le llama ion porque puede viajar atraído o repelido por un campo eléctrico.

Resumiendo:

En los motores iónico, tenemos un gas que no va a explotar, no tenemos que llevar dos sustancias diferentes, solamente llevamos una, que puede ser una sustancia común no explosiva y que podemos llevar comprimida por mucho tiempo. Hacemos pasar muy poca cantidad de ese gas por el horno de microondas, y el gas que sale caliente lo hacemos pasar por la placa metálica que tiene carga eléctrica negativa, por el otro lado sale un chorro caliente de alta velocidad ese chorro es muy ligero en cada segundo podemos estar expulsando entre 0,5 gr o 1 gr de material, que se mueve a una velocidad muy alta de muchos miles de kilómetros por segundo, es un gas muy tenue si pusiéramos la mano allí sentiremos calorcito y poco más, este chorro de gas apenas produce un empuje, el tema es que como consumimos muy poco, el gas que gastamos se puede tener encendido el motor por días enteros, y el tanque solo va a perder muy poco material, y la aceleración acumulada por varios días entero pueden hacer que la nave alcancen una velocidad mucho mayor, que la que podemos producir por un motor convencional .Así que para hacer viajes a través del sistema solar son motores mucho más interesante, si lo que necesitamos es tener encendido por varios días, el motor para coger una velocidad para llegar a Marte, pues no hay problema el consumo es muy poco, la energía que necesitamos nos viene del Sol y sino de reactores nucleares que nos dura varías décadas, el gas ya lo llevamos, encima si llegamos a otro planeta y no tenemos combustible todo lo que tenemos que hacer es coger alguno que exista en ese planeta, lo embotellamos y se puede usar de combustible, no se necesita buscar sustancias raras difíciles de fabricar, tiene como vemos muchas virtudes. .Es con ese espíritu por lo que fue diseñada la sonda espacial Dawn ,el motor ha funcionado de maravilla, la sonda ya lleva más de 7 años en el espacio .Esta tecnología podría servir para conquistar el sistema solar ,así que la sonda espacial Dawn no solo sirve para explorar asteroides sino es una prueba muy importante para ver que estos motores funcionan. Con estos motores podríamos en principio llegar a cualquier parte del sistema solar .Estos motores ya ha sido probado en otras misiones dando muy buenos resultados, pero donde mejor se están probando ha sido en esta misión Dawn. Tienen muy pocas averías y fácil de arreglar en caso que se estropeen, así que de todos los propulsores eléctricos, los motores iónicos han sido considerados, de forma comercial y académica, los más apropiados para misiones interplanetarias y maniobras en órbita. Se ha visto a los propulsores iónicos como la mejor solución en misiones que necesite una diferencia de velocidad muy alta y se disponga de un período largo para conseguirlo.