¿Se ajustarán las futuras naves espaciales a nuestros bolsillos? - Dhonam Pemba

Ver la lección completa en: http://ed.ted.com/lessons/will-future-spaceships-fit-in-our-pockets-dhonam-pemba

Cuando imaginas un cohete, es posible imaginar una nave gigante que lleva un montón de combustible, gente y suministros. Pero ¿y si la próxima generación de naves espaciales son lo suficientemente pequeñas como para caber en el bolsillo? Dhonam Pemba detalla el futuro de los microcohetes y cómo los científicos de la NASA esperan utilizar la micropropulsión para lanzar estos diminutas naves más allá de la órbita de la Tierra.

Lección de Dhonam Pemba, animación de Qa'ed Mai.

Al imaginar una nave espacial,
probablemente piensas en esto,

en esto o tal vez en esto.

¿Qué tienen en común?

Entre otras cosas, son enormes por
tener que llevar a gente, combustible,

y todo tipo de suministros,
instrumentos científicos,

y, en casos raros, láseres
de destrucción planetaria.

Pero la próxima generación de naves
espaciales serán mucho más pequeñas.

Estamos hablando
de tamaño bolsillo.

Imagínate enviar un enjambre de estas
micronaves espaciales a la galaxia.

Podrían explorar estrellas
lejanas y planetas

mediante sensores
electrónicos sofisticados

eso mediría todo, desde la
temperatura a los rayos cósmicos.

Se podrían desplegar miles de ellos

por el costo de una sola misión
del transbordador espacial,

aumentando exponencialmente
la cantidad de datos

que podríamos recopilar
sobre el universo.

Y son prescindibles individualmente,

lo que significa que se
podrían enviar a entornos

demasiado arriesgados para un cohete
o sonda de USD 1000 millones

Cientos de pequeñas naves espaciales
ya están orbitando la Tierra,

tomando fotos del espacio,

y recogiendo datos sobre cosas,

como el comportamiento de las bacterias
en la atmósfera de la Tierra

y las señales magnéticas que podrían
ayudar a predecir terremotos.

Pero ¡cuánto más podríamos aprender
de ir más allá de la órbita terrestre!

Eso es lo que las organizaciones
como la NASA, quieren hacer:

enviar micronaves espaciales
para explorar planetas habitables

y describir fenómenos astronómicos que
no se pueden estudiar desde la Tierra.

Pero algo tan pequeño no puede llevar
un gran motor o toneladas de combustible,

así que ¿cómo se propulsaría
dicha nave?

Para una micronave
se precisa micropropulsión.

En muy pequeñas escalas,

algunas de las reglas conocidas
de la física no se aplican,

en particular, la mecánica
newtoniana cotidiana se colapsa,

y las fuerzas que normalmente
insignificantes se convierten poderosas.

Esas fuerzas incluyen tensión
superficial y acción capilar,

fenómenos que rigen
otras pequeñas cosas.

Los sistemas de micropropulsión
pueden aprovechar estas fuerzas para

propulsar la nave espacial.
Un ejemplo de esto

es la propulsión electrospray
de microfluidos.

Es un tipo de propulsor iónico,

esto significa que dispara partículas
cargadas para generar impulso.

Un modelo desarrollado en el laboratorio
de propulsión a chorro de la NASA

está a solo un par de cm por cada lado.

He aquí cómo funciona.

Esa placa de metal de tamaño de estampilla
está biselada con cien agujas delgadas

y recubierta con un metal con
un punto de fusión bajo, como el indio.

Hay una rejilla de metal
encima de las agujas,

y un campo eléctrico se establece
entre la rejilla y la placa.

Cuando se calienta la placa,
las masas fundidas de indio

y la acción capilar extrae
el metal líquido a las agujas.

El campo eléctrico lleva
el metal fundido hacia arriba,

y la tensión superficial
tira de él hacia atrás,

haciendo que el indio
se deforme en un cono.

El pequeño radio de las
puntas de las agujas

hace posible que el campo eléctrico
supere la tensión superficial,

y cuando eso sucede,
iones cargados

positivamente disparan a velocidades
de decenas de km / sg.

Esa corriente de iones propulsa
la nave espacial en la dirección opuesta,

gracias a la tercera ley de Newton.

Y mientras cada ion es
una partícula muy pequeña,

la fuerza combinada de muchos
apartándose de la nave

es suficiente para generar
una aceleración significativa.

Y a diferencia de los gases de escape
que sale de un motor de cohete,

esta corriente mucho más pequeña
y mucho más eficientes en combustible,

hace que sea más idónea para
largas misiones en el espacio.

Estos sistemas de micropropulsión
no han sido plenamente probados todavía,

pero algunos científicos piensan
que proveerán suficiente empuje

para impulsar a pequeñas naves
fuera de la órbita de la Tierra.

De hecho, están prediciendo
que miles de micronaves

se pondrá en marcha
en los próximos 10 años

para recopilar datos con los
que hoy solo podemos soñar.

Y eso es la ciencia
de los microcohetes.