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Los ingenieros han imaginado un nuevo concepto para un rover que se asemeja a un platillo volante en forma de disco y puede flotar a través de la superficie lunar aprovechando la carga natural de la Luna.
Dado que el compañero de la Tierra carece de atmósfera, genera un campo eléctrico a través de la exposición directa al sol y al plasma circundante, que según los investigadores se puede utilizar para la levitación del rover en la Luna.
La carga de la superficie lunar es lo suficientemente fuerte como para hacer levitar polvo a más de 1 metro del suelo, de manera similar a cómo la electricidad estática puede hacer que el cabello de una persona se erice, dicen los investigadores del Instituto de Tecnología de Massachusetts (MIT) en los EE. UU.
Estudios anteriores han propuesto que los planeadores podrían construirse con alas hechas de Mylar, un material que tiene la misma carga que las superficies de los cuerpos sin aire, ya que las cargas similares se repelen entre sí.
Sin embargo, los científicos también teorizaron que tales diseños basados en impulsos de iones probablemente se limitarían a pequeños asteroides, ya que la fuerza de elevación generada a partir de esta repulsión sería contrarrestada por la atracción gravitacional de cuerpos planetarios más grandes como la Luna.
En el nuevo estudio de viabilidad, los ingenieros aeroespaciales del MIT han demostrado que tal impulso de iones debería ser lo suficientemente fuerte como para levitar un vehículo pequeño de 1 kg en la luna y grandes asteroides como Psyche.
El concepto de vehículo, que se asemeja a un platillo volante en forma de disco y se describe en el diario Naves espaciales y cohetes, utiliza pequeños rayos de iones para cargar el vehículo y aumentar la carga natural de la superficie.
“Con un rover levitando, no tienes que preocuparte por ruedas o partes móviles”, Paulo Lozano, coautor del estudio, dijo en un comunicado a principios de este mes.
“El terreno de un asteroide puede ser totalmente irregular, y siempre que tenga un mecanismo controlado para mantener su rover flotando, entonces podría atravesar un terreno muy accidentado e inexplorado, sin tener que esquivar el asteroide físicamente”, dijo el Dr. Lozano, director del MIT. Laboratorio de propulsión espacial, agregado.
El diseño del rover consiste en pequeñas boquillas microfabricadas conectadas a un depósito que contiene líquido iónico en forma de sal fundida.
Cuando se aplica un voltaje a la sal fundida, los iones del líquido se cargan y se emiten como un rayo a través de las boquillas con cierta fuerza, lo que ayuda al rover a lograr la elevación, dijeron los investigadores.
Los modelos matemáticos del equipo sugieren que la idea podría funcionar y proporcionaría suficiente empuje para que el rover despegara del suelo.
En experimentos de laboratorio, los investigadores calcularon las condiciones necesarias para que levitara un vehículo pequeño del tamaño de una palma que pesaba alrededor de 60 g.
Usando estos resultados, han predicho que un pequeño rover, que pesa aproximadamente 1 kg, podría lograr una levitación de aproximadamente 1 cm del suelo, en un asteroide grande como Psyche, usando una fuente de iones de 10 kilovoltios y una fuente de 50 kilovoltios para obtener un despegue similar en la luna.
“Este tipo de diseño iónico utiliza muy poca energía para generar mucho voltaje. La energía necesaria es tan pequeña que podría hacer esto casi gratis ”, dijo el Dr. Lozano.
Con un voltaje mayor, los investigadores dijeron que los propulsores de iones podrían generar más fuerza para levantar un vehículo más alto del suelo. Pero agregaron que los modelos deben revisarse para tener en cuenta cómo se comportarían los iones emitidos a mayores altitudes.
“Pensamos en usar esto como las misiones Hayabusa que fueron lanzadas por la agencia espacial japonesa”, dijo en un comunicado el autor principal del estudio, Oliver Jia-Richards, estudiante graduado del MIT.
“Esa nave espacial operó alrededor de un pequeño asteroide y desplegó pequeños rovers en su superficie. De manera similar, creemos que una misión futura podría enviar pequeños rovers flotantes para explorar la superficie de la luna y otros asteroides ”, dijo Jia-Richards.
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