MIT (CC-BY-SA-3.0) (foto sin cambios)
Recientemente, la exploración espacial ha alcanzado nuevos horizontes, desde la creación de nuevos prototipos de cohetes, hasta el desarrollo de diversos trajes para los astronautas. La ingeniería aeroespacial continua desarrollando nuevas formas de explorar el universo y para ello es necesario la creación de nuevos vehículos que acorten las distancias. Científicos e ingenieros aeroespaciales del Instituto Tecnológico de Massachussets (MIT por sus siglas en ingles) están realizando pruebas para un nuevo concepto de rover, utilizando la levitación para el desplazamiento. Debido a la carencia de atmósfera tanto en la luna como en diversos cuerpos celestes, la levitación funge como la mejor forma de recorrer los objetos celestes.
Teniendo en cuenta lo anterior, la falta de atmósfera proporciona la capacidad de poder acumular un campo eléctrico a través de la exposición solar directa y el plasma. A modo de ejemplo, en la luna la carga superficial posee suficiente fuerza para hacer hacer levitar el polvo lunar a más de 1 metro de la superficie, de manera similar a la electricidad estática en el cabello humano.
Personal de ingeniería de la Administración Nacional de Aeronáutica y el Espacio, en colaboración con otras asociaciones, han propuesto aprovechar esta carga natural para lograr levitar un rover fabricado con mylar. El mylar posee el mismo tipo de carga que las superficies de cuerpos celestes sin atmósfera, por lo que se repelen entre sí con suficiente fuerza para lograr elevar un rover del suelo.
Desafortunadamente, este fundamento limitaría al rover a solo asteroides ya que, en objetos mas grandes, la carga gravitatoria de estos se convertiría en un obstáculo a vencer. El prototipo del MIT podría sortear esta limitación, gracias al diseño basado en el uso de rayos de iones para cargar el vehículo y aumentar la carga natural de la superficie.
En un estudio inicial, investigadores mostraron que la fuerza del impulso debería ser lo suficiente para lograr levitar un rover de aproximadamente 2 libras de peso sobre la luna y asteroides. "Pensamos en utilizar esto como en las misiones Hayabusa de la agencia espacial japonesa", dijo Oliver Jia-Richards, responsable de la investigación en el Departamento de Aeronáutica y Astronáutica del MIT.
"Esa nave espacial operó alrededor de un pequeño asteroide y desplegó pequeños rovers en su superficie, del mismo modo, creemos que una misión futura podría explorar la superficie lunar y otros asteroides" agregó. Sumado a la idea previamente establecida, se le adicionaron propulsores al diseño original con la finalidad de amplificar la carga del vehículo y hacerlo despegar.
A partir de estas propuestas, el equipo elaboro un modelo matemático simple del prototipo con todas las modificaciones propuestas y descubrieron su posible funcionamiento. Basado en ese modelo matemático, un rover de dos libras podría lograr levitar sobre la superficie del asteroide Psyche utilizando una fuente de 10 kilovoltios.
Examinando estos cálculos, los ingenieros estiman la obtención de un despegue similar en la luna, el mismo vehículo de superficie necesitaría una fuente de 50 kilovoltios. "Este tipo de diseño iónico usa muy poca energía para generar mucho voltaje", explica Paulo Lozano profesor de aeronáutica y astronáutica del Laboratorio de Propulsión Espacial del MIT.
Cabe aclarar que el modelo actual está diseñado para lograr la levitación, en su diseño los propulsores de iones podrían generar más fuerza con un voltaje mayor para llevarlo a una altura mayor. Sin embargo, Jia-Richards dice que el modelo necesitará una revisión, debido al comportamiento de los iones emitidos a mayor altura. Lozano asegura que en futuras misiones a la luna y asteroides, podrían desplegar rovers con propulsores de iones para recorrer cualquier cuerpo celeste de manera segura sobre el terreno irregular. "Con un rover levitando, no hay preocupación por ruedas o piezas móviles", concluyeron los investigadores.
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