Pulsar Fusion:Liderando la próxima generación de propulsión espacial con plasma de criptón

Fusión Pulsar
Bletchley, Reino Unido
www.pulsarfusion.com

Primer plasma de Sunbird con criptón. (Imagen:Pulsar Fusion)

Las naves espaciales actuales dependen principalmente de dos sistemas de propulsión muy diferentes, cada uno con limitaciones fundamentales. Los cohetes químicos generan un empuje extremadamente alto, esencial para el lanzamiento y las maniobras rápidas, pero sus velocidades de escape relativamente bajas limitan la velocidad a la que las naves espaciales pueden viajar a través del espacio.

Los sistemas de propulsión eléctrica, como los propulsores de iones o Hall, alcanzan velocidades de escape muy altas, lo que los hace muy eficientes. Sin embargo, producen un empuje muy bajo, lo que requiere que las naves espaciales aceleren gradualmente durante largos períodos. La propulsión Fusion tiene el potencial de ofrecer un alto empuje y velocidades de escape extremadamente altas. Esta combinación podría acortar drásticamente los tiempos de viaje a través del sistema solar.

Pulsar Fusion, una empresa de propulsión espacial con sede en el Reino Unido que desarrolla tecnologías de propulsión avanzadas para los mercados de satélites y del espacio profundo en rápido crecimiento, anunció recientemente que ha logrado el "primer plasma" en su sistema de prueba de escape Sunbird. Este hito representa el primer vistazo a la arquitectura física de un sistema de escape de fusión nuclear para viajes espaciales.

Vista frontal de Sunbird en la cámara. (Imagen:Pulsar Fusion)

Este logro se demostró en vivo durante una sesión técnica específica en la Conferencia MARS de Amazon en Ojai, California, donde líderes visionarios en aprendizaje automático, automatización, robótica y espacio se reunieron para dar forma al futuro de la humanidad más allá de la Tierra.

La demostración de Sunbird fue presentada en vivo por el CEO de Pulsar Fusion, Richard Dinan, a un estimado grupo de académicos/empresarios de robótica y aprendizaje automático líderes a nivel mundial, premios Nobel y astronautas. La prueba fue realizada por Pulsar Scientists en Bletchley, Reino Unido, y transmitida en vivo al escenario en California durante la presentación de Richard Dinan.

Esta prueba marca un paso inicial en el desarrollo y demuestra el confinamiento del plasma dentro de la arquitectura de escape del sistema Sunbird. El experimento utiliza una combinación de campos eléctricos y magnéticos para guiar y acelerar partículas cargadas a través del canal de escape.

Sunbird funciona con el Dual Direct Fusion Drive (DDFD) de Pulsar Fusion. Con su alto impulso específico (10.000-15.000 s) y 2 MW de potencia, el Sunbird redefine lo que es posible en los viajes espaciales. Dual Direct Fusion Drive (DDFD) es un motor de fusión nuclear de diseño compacto que podría proporcionar empuje y energía eléctrica a las naves espaciales. Esta tecnología abre posibilidades sin precedentes para explorar el sistema solar en un tiempo limitado y con una relación carga útil/masa de propulsor muy alta. Dado que el DDFD proporciona energía además de propulsión en un dispositivo integrado, también proporcionaría hasta 2 MW de potencia a las cargas útiles a su llegada.

Sunbird en una gran cámara de pruebas de vacío. (Imagen:Pulsar Fusion)

En la siguiente fase de desarrollo, Pulsar recopilará datos detallados de rendimiento, incluido el empuje y la velocidad de escape, utilizando un equilibrio de empuje, sondas E×B y mediciones de RPA. Estos datos permitirán a Pulsar planificar la primera misión Sunbird.

Para maximizar la vida útil de la misión de Sunbird, Pulsar ha desarrollado un programa de investigación en colaboración con la Autoridad de Energía Atómica del Reino Unido. El programa estudiará los efectos de la radiación de neutrones en las paredes y los imanes del reactor, una de las principales causas del desgaste del reactor.

Para esta serie de pruebas iniciales, se utilizó criptón como propulsor, seleccionado por su eficiencia de ionización relativamente alta y sus características inertes a los caudales másicos requeridos para las primeras pruebas.

Los próximos experimentos incorporarán calentamiento por campo magnético giratorio, sistemas de calentamiento por RF y una balanza de empuje dedicada para permitir mediciones de rendimiento más detalladas.

De cara al futuro, Pulsar Fusion planea actualizar el sistema magnético con imanes superconductores de tierras raras y alta temperatura, lo que permitirá campos magnéticos más fuertes y la exploración de condiciones de presión y densidad de plasma más altas. En última instancia, este programa tiene como objetivo comenzar el trabajo experimental con ciclos de combustible de fusión aneutrónica como parte del desarrollo continuo del sistema de propulsión Sunbird.

Este artículo fue contribuido por Pulsar Space (Bletchley, Reino Unido). Para obtener más información, visita aquí  .