Un sistema de propulsión de vapor térmico solar que utiliza vapor disociado para la exploración interplanetaria
Autores: Vance, Leonard; Espinoza, Agustin; Martinez Dominguez, Jorge; Rabade, Salil; Liu, Gavin; Thangavelautham, Jekan
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2024
Acceso abierto
Artículo científico
2024
Un sistema de propulsión de vapor térmico solar que utiliza vapor disociado para la exploración interplanetaria
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Sostenible
Exploración espacial
Recursos fuera del mundo
Generación de propulsores
Hielo-agua
Concentradores solares
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 38
Citaciones: Sin citaciones
La exploración espacial sostenible requerirá el uso de recursos fuera de la Tierra para la generación de propulsores. Utilizar propulsores generados fuera de la Tierra aumenta significativamente el alcance y la capacidad de carga de las futuras misiones. Los Objetos Cercanos a la Tierra (NEOs) contienen una variedad de recursos disponibles, siendo el agua-ice y los minerales hidratados los más notables. Sin embargo, el regolito que contiene agua necesita ser excavado y el agua extraída. El agua es una opción atractiva para combustible ya que está fácilmente disponible en el espacio interplanetario y se almacena con facilidad. En este documento, proponemos el uso de concentradores solares, que pueden convertir de manera eficiente la luz solar incidente en calor sin necesidad de partes móviles. Cuando el agua se calienta a 4000 K, un valor consistente con materiales refractarios de alto rendimiento, experimenta una disociación significativa en componentes de H, O, OH, H y O, proporcionando un camino para añadir una considerable energía química adicional por grado de aumento de temperatura, y produciendo valores teóricos de impulso específico (I) en el rango de 643 s a 659 s.
Descripción
La exploración espacial sostenible requerirá el uso de recursos fuera de la Tierra para la generación de propulsores. Utilizar propulsores generados fuera de la Tierra aumenta significativamente el alcance y la capacidad de carga de las futuras misiones. Los Objetos Cercanos a la Tierra (NEOs) contienen una variedad de recursos disponibles, siendo el agua-ice y los minerales hidratados los más notables. Sin embargo, el regolito que contiene agua necesita ser excavado y el agua extraída. El agua es una opción atractiva para combustible ya que está fácilmente disponible en el espacio interplanetario y se almacena con facilidad. En este documento, proponemos el uso de concentradores solares, que pueden convertir de manera eficiente la luz solar incidente en calor sin necesidad de partes móviles. Cuando el agua se calienta a 4000 K, un valor consistente con materiales refractarios de alto rendimiento, experimenta una disociación significativa en componentes de H, O, OH, H y O, proporcionando un camino para añadir una considerable energía química adicional por grado de aumento de temperatura, y produciendo valores teóricos de impulso específico (I) en el rango de 643 s a 659 s.