Pulsar Fusion: liderando la próxima generación de propulsión espacial por plasma de kriptón

Pulsar Fusion: propulsión de fusión para el espacio profundo

Las naves espaciales actuales dependen principalmente de dos sistemas de propulsión muy diferentes, cada uno con limitaciones fundamentales. Los cohetes químicos generan empuje extremadamente alto, esencial para lanzamiento y maniobras rápidas, pero sus velocidades de escape relativamente bajas limitan la velocidad final de la nave en el espacio.

Los sistemas de propulsión eléctrica, como propulsores iónicos o de efecto Hall, logran velocidades de escape muy altas, haciéndolos altamente eficientes. Sin embargo, producen empuje muy bajo, requiriendo que la nave acelere gradualmente durante largos períodos. La propulsión por fusión tiene el potencial de ofrecer tanto alto empuje como velocidades de escape extremadamente altas. Esta combinación podría acortar drásticamente los tiempos de viaje a través del sistema solar.

Hito: "primer plasma" en sistema Sunbird

Pulsar Fusion, empresa británica de propulsión espacial que desarrolla tecnologías avanzadas para los mercados de satélites y espacio profundo en rápido crecimiento, anunció recientemente que ha logrado "primer plasma" en su sistema de prueba de escape Sunbird. Este hito representa la primera visión de la arquitectura física de un sistema de escape de fusión nuclear para viajes espaciales.

Este logro se demostró en vivo durante una sesión técnica dedicada en la Conferencia MARS de Amazon en Ojai, California, donde líderes visionarios en machine learning, automatización, robótica y espacio se reunieron para moldear el futuro de la humanidad más allá de la Tierra.

La demo de Sunbird fue presentada en vivo por el CEO de Pulsar Fusion, Richard Dinan, a un grupo distinguido de académicos/emprendedores líderes mundiales en machine learning y robótica, premios Nobel y astronautas. La prueba fue realizada por científicos de Pulsar en Bletchley, Reino Unido, y transmitida en vivo al escenario en California durante la presentación de Dinan.

Arquitectura Sunbird y Dual Direct Fusion Drive

Esta prueba marca un paso temprano en desarrollo, demostrando confinamiento de plasma dentro de la arquitectura de escape del sistema Sunbird. El experimento usa 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 última generación de Pulsar Fusion. Con su impulso específico alto (10.000-15.000 s) y 2 MW de potencia, Sunbird redefine lo posible en viajes espaciales. El Dual Direct Fusion Drive (DDFD) es un motor de fusión nuclear de diseño compacto que podría proporcionar tanto empuje como energía eléctrica para naves espaciales. Esta tecnología abre posibilidades sin precedentes para explorar el sistema solar en tiempo limitado y con una relación masa de carga útil a propelente muy alta. Como DDFD proporciona energía y propulsión en un dispositivo integrado, también proporcionaría hasta 2 MW de energía a las cargas útiles a la llegada.

Próximas fases de desarrollo

La próxima fase verá a Pulsar recopilar datos detallados de rendimiento, incluyendo empuje y velocidad de escape, usando balance de empuje, sondas E×B y mediciones RPA. Estos datos permitirán planificar la primera misión Sunbird.

Para maximizar la vida útil de la misión 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 neutrónica en paredes del reactor e imanes, una causa principal de desgaste dentro del reactor.

Para esta serie inicial de pruebas, se usó kriptón como propelente, seleccionado por su eficiencia de ionización relativamente alta y características inertes a las tasas de flujo de masa requeridas para pruebas tempranas.

Próximos experimentos incorporarán calentamiento por campo magnético rotatorio, sistemas de calentamiento RF, y un balance de empuje dedicado para mediciones de rendimiento más detalladas.

Mirando al futuro, Pulsar Fusion planea actualizar el sistema magnético a imanes superconductores de alta temperatura de tierras raras, permitiendo campos magnéticos más fuertes y exploración de condiciones de mayor densidad y presión de plasma. Este programa tiene como objetivo final comenzar 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 más información, visite aquí.