Hola amigos!
Como ustedes ya deben tener percibido el PEB (Programa Espacial Brasileño) padece de una serie de problemas ampliamente abordados aquí en el foro y mi blog y uno de esos problemas y la falta de divulgación adecuada, haciendo con que yo tenga que correr atrás en la busca de la noticia donde ella exista.
Siendo así, traigo hoy para vosotros una información sobre el desarrollo de dos proyectos de propulsores a plasma (iónicos) para aplicaciones espaciales (satélites y sondea espaciales) en desarrollo en Brasil.
Se trata del desarrollo del propulsor “Pion-II” que fue conducido por los ingenieros Gilberto Marrega Sandonato, José Américo Neves Gonçalves y Ricardo Toshiyuki Irita en el Laboratorio Asociado de Plasma (LAP) del Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (INPE) y el propulsor “Phall-02”, que está en desarrollo por el equipo del investigador José Leonardo Ferreira da Universidade de Brasilia (Unb).
Esta siendo estudiada por el INPE/UnB la utilización de la próxima generación de esos propulsores en el propuesto “PROYECTO ASTER”, que podrá ser la primera sondea brasileña de espacio profundo para investigar una asteroide próximo la Tierra.
Duda Falcão
(Blog Brazilian Space)
Abajo sigue mayores informaciones sobre ambos los proyectos:
Propulsor del “Pion II” del INPE
Propulsores Electrostáticos, también conocidos como "Propulsores Iónicos", poseen aplicación como sistemas de propulsión secundaria para control de actitud de satélites, y como sistemas de propulsión primaria para colocación en órbita de vehículos y sondeas espaciales. Ellos tienen como principal ventaja a la reducción del consumo del combustible propelente y pueden extender el tiempo de vida de los satélites porel control del potencial electrostático de la espaçonave evitando, así, procesos de faiscamento interno.
El plasma en cámara de descarga de un propulsor iónico es confinado por una configuración de campo magnético guiante. Los iones pesados son extraídos de cámara de descarga y acelerados por una reja electrostática (1 - 10kV), alcanzando un alto impulso específico. Un haz de elétrons es también ejetado para neutralizar los iones acelerados.
Empuje en un Cohete
Empuje = (velocidad relativa de la masa ejetada)× (tasa de consumo de la masa de combustible)
En propulsores convencionales la velocidad de escape es limitada por la velocidad de propagación de la llama en la reacción química. En los propulsores iónicos las partículas cargadas, aceleradas por lentes electrostáticas, alcanzan velocidades de escape elevadas. Así, el consumo reducido de la masa de combustible permite aumentar la carga útil en una determinada misión.
Desarrollo de Propulsores Iónicos en el LAP
Ilustración del propulsor iónico en desarrollo en el LAP. Este micropropulsor debe ser testado en condiciones espaciales la bordo de uno de los próximos satélites en planificación por el Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales.
Cámara de vacuo utilizada en el desarrollo de propulsores iónicos en el LAP
Haz de iones producido por un propulsor desarrollado en el LAP
Propulsor del “Phall-02” de la Unb
EL LP está desarrollando desde de Agosto de 2002, una fuente de plasma por efecto Vestíbulo (ver figura 1), con el objetivo de aplicarla para la propulsión a la plasma de futuros satélites brasileños geoestacionários. Este es un proyecto único en el país, ya que sólo propulsores del tipo fuente de Kaufmann (par de rejas de aceleración) habían sido desarrollados hasta ahora.
Figura 1 - Puesta en marcha del propulsor a plasma por efecto Vestíbulo en el LP. LA izquierda, en su régimen de alta corriente iónica y la derecha, baja corriente iónica.
Ese propulsor posee una característica inédita en relación al otros propulsores de su tipo: imãs permanentes como fuente del campo magnético (ver figura 2). Actualmente, los varios parámetros de plasma del propulsor están siendo medidos, así como simulaciones computacionales (ver figura 3), de modo a comprender su funcionamiento y estimar las modificaciones necesarias para un modelo de vuelo.
Figura 2 - La izquierda, ímas permanentes de ferrita que son utilizados para generar el campo magnético del propulsor a plasma por efecto Vestíbulo y la derecha, una simulación computacional del campo magnético generado por esos mismos ímas, dispuestos en las paredes lateral del propulsor.
La tabla 1 muestra los principales parámetros de performance (de interés a la propulsión a plasma) del propulsor a plasma por efecto Vestíbulo del LP y la figura 3, un esquema de puesta en marcha del mismo.
Parámetro del propulsor Valores numéricos
Empuje entre 26,5 mn y 84,9 mn
Impulso específico entre 1083 y 901,4 s
Eficiencia eléctrica entre 33, 9 y 67,3 %
Tabla 1 - Parámetros de performance del propulsor a plasma por efecto Vestíbulo del LP.
Figura 3 - Esquema de puesta en marcha del propulsor por efecto Vestíbulo del LP. Los colores indican respectivamente: circuito de inyección del propelente, tanto para la fuente como para el cátodo-ôco, cátodo-ôco, que produce plasma en su interior y de este extrae una haz de elétrons, los cuales produjeron (por impacto electrónico) el plasma en el interior de la fuente, anodo, con potencial +V, lo cual atrae los elétrons, campo eléctrico generado por el anodo, campo magnético con simetría radial (predominantemente) y un gradiente, siendo más intenso en el fin del canal de la fuente, de modo a mejorar la aceleración y colimar el haz de plasma, corriente Vestíbulo producida por la ortogonalidade entre los campos Y y B. Ella produce la aceleración y corriente de plasma acelerado.
Vea el vídeo del test del propulsor “Phall-01” (versión anterior) de la Unb:
http://www.youtube.com/watch?v=8_NRI0zGzEA
Fuente: Webs del Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (INPE) y de la Universidad de Brasilia (UnB)
Como ustedes ya deben tener percibido el PEB (Programa Espacial Brasileño) padece de una serie de problemas ampliamente abordados aquí en el foro y mi blog y uno de esos problemas y la falta de divulgación adecuada, haciendo con que yo tenga que correr atrás en la busca de la noticia donde ella exista.
Siendo así, traigo hoy para vosotros una información sobre el desarrollo de dos proyectos de propulsores a plasma (iónicos) para aplicaciones espaciales (satélites y sondea espaciales) en desarrollo en Brasil.
Se trata del desarrollo del propulsor “Pion-II” que fue conducido por los ingenieros Gilberto Marrega Sandonato, José Américo Neves Gonçalves y Ricardo Toshiyuki Irita en el Laboratorio Asociado de Plasma (LAP) del Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (INPE) y el propulsor “Phall-02”, que está en desarrollo por el equipo del investigador José Leonardo Ferreira da Universidade de Brasilia (Unb).
Esta siendo estudiada por el INPE/UnB la utilización de la próxima generación de esos propulsores en el propuesto “PROYECTO ASTER”, que podrá ser la primera sondea brasileña de espacio profundo para investigar una asteroide próximo la Tierra.
Duda Falcão
(Blog Brazilian Space)
Abajo sigue mayores informaciones sobre ambos los proyectos:
Propulsor del “Pion II” del INPE
Propulsores Electrostáticos, también conocidos como "Propulsores Iónicos", poseen aplicación como sistemas de propulsión secundaria para control de actitud de satélites, y como sistemas de propulsión primaria para colocación en órbita de vehículos y sondeas espaciales. Ellos tienen como principal ventaja a la reducción del consumo del combustible propelente y pueden extender el tiempo de vida de los satélites porel control del potencial electrostático de la espaçonave evitando, así, procesos de faiscamento interno.
El plasma en cámara de descarga de un propulsor iónico es confinado por una configuración de campo magnético guiante. Los iones pesados son extraídos de cámara de descarga y acelerados por una reja electrostática (1 - 10kV), alcanzando un alto impulso específico. Un haz de elétrons es también ejetado para neutralizar los iones acelerados.
Empuje en un Cohete
Empuje = (velocidad relativa de la masa ejetada)× (tasa de consumo de la masa de combustible)
En propulsores convencionales la velocidad de escape es limitada por la velocidad de propagación de la llama en la reacción química. En los propulsores iónicos las partículas cargadas, aceleradas por lentes electrostáticas, alcanzan velocidades de escape elevadas. Así, el consumo reducido de la masa de combustible permite aumentar la carga útil en una determinada misión.
Desarrollo de Propulsores Iónicos en el LAP
Ilustración del propulsor iónico en desarrollo en el LAP. Este micropropulsor debe ser testado en condiciones espaciales la bordo de uno de los próximos satélites en planificación por el Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales.
Cámara de vacuo utilizada en el desarrollo de propulsores iónicos en el LAP
Haz de iones producido por un propulsor desarrollado en el LAP
Propulsor del “Phall-02” de la Unb
EL LP está desarrollando desde de Agosto de 2002, una fuente de plasma por efecto Vestíbulo (ver figura 1), con el objetivo de aplicarla para la propulsión a la plasma de futuros satélites brasileños geoestacionários. Este es un proyecto único en el país, ya que sólo propulsores del tipo fuente de Kaufmann (par de rejas de aceleración) habían sido desarrollados hasta ahora.
Figura 1 - Puesta en marcha del propulsor a plasma por efecto Vestíbulo en el LP. LA izquierda, en su régimen de alta corriente iónica y la derecha, baja corriente iónica.
Ese propulsor posee una característica inédita en relación al otros propulsores de su tipo: imãs permanentes como fuente del campo magnético (ver figura 2). Actualmente, los varios parámetros de plasma del propulsor están siendo medidos, así como simulaciones computacionales (ver figura 3), de modo a comprender su funcionamiento y estimar las modificaciones necesarias para un modelo de vuelo.
Figura 2 - La izquierda, ímas permanentes de ferrita que son utilizados para generar el campo magnético del propulsor a plasma por efecto Vestíbulo y la derecha, una simulación computacional del campo magnético generado por esos mismos ímas, dispuestos en las paredes lateral del propulsor.
La tabla 1 muestra los principales parámetros de performance (de interés a la propulsión a plasma) del propulsor a plasma por efecto Vestíbulo del LP y la figura 3, un esquema de puesta en marcha del mismo.
Parámetro del propulsor Valores numéricos
Empuje entre 26,5 mn y 84,9 mn
Impulso específico entre 1083 y 901,4 s
Eficiencia eléctrica entre 33, 9 y 67,3 %
Tabla 1 - Parámetros de performance del propulsor a plasma por efecto Vestíbulo del LP.
Figura 3 - Esquema de puesta en marcha del propulsor por efecto Vestíbulo del LP. Los colores indican respectivamente: circuito de inyección del propelente, tanto para la fuente como para el cátodo-ôco, cátodo-ôco, que produce plasma en su interior y de este extrae una haz de elétrons, los cuales produjeron (por impacto electrónico) el plasma en el interior de la fuente, anodo, con potencial +V, lo cual atrae los elétrons, campo eléctrico generado por el anodo, campo magnético con simetría radial (predominantemente) y un gradiente, siendo más intenso en el fin del canal de la fuente, de modo a mejorar la aceleración y colimar el haz de plasma, corriente Vestíbulo producida por la ortogonalidade entre los campos Y y B. Ella produce la aceleración y corriente de plasma acelerado.
Vea el vídeo del test del propulsor “Phall-01” (versión anterior) de la Unb:
http://www.youtube.com/watch?v=8_NRI0zGzEA
Fuente: Webs del Instituto Nacional de Investigaciones Espaciales (INPE) y de la Universidad de Brasilia (UnB)
