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Sara RobiscoJuan Carlos GilFrancis VillatoroHéctor SocasGastón Giribetvelas solares maniobrar camino venusconstante gravedad 9 8impulso específico fórmula infinitavelas solares experimentales propulsión espacialimpulso específico velas solares brutalesmotores químicos convencionales espacioconsumo combustible nulo velas solareshidracina para maniobras espacialesvelas solares según héctor socasmaniobras de control de órbita con hidracinapresión luz solar distancia tierraviento solar más débil entorno tierrainyección masa corona perturbaciónfotones momento lineal sin masaJuan Carlos GilVenusIcarusAgencia Espacial JaponesaHéctor SocasLa Casa de PapelJAXATierra
Consumo combustible nulo velas solares
Con
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Juan Carlos Gil continúa explicando las características de las velas solares experimentales para la propulsión espacial, comparándolas con los motores químicos convencionales.
…lo tengo a punto en las notas. Un milinewton de empuje, o sea, échale 14 por 14, ¿cuánto es eso? Pues 200 metros cuadrados para generar un milinewton de empuje, que es lo que pesa en la Tierra, la fuerza equivalente a un gramo de peso, ¿no? Si no calculo mal. No, a una décima, ¿no? Porque la constante de la gravedad es 10, es 9,8. Bueno, pues se utilizó de forma experimental para maniobrar camino a Venus. No consumimos en este caso combustible, los fotones no vienen de fuera, con lo cual si hacemos la fórmula sin pensar más del impulso específico saldría infinito, no aplica, pero podemos estimar o hacer una transposición, una conversión respecto de un Motor equivalente que generase ese empuje y tendría un impulso específico estas velas solares brutales, muy, muy poquito impulso. Pero claro, un consumo de combustible nulo, entre comillas, pues serían del orden de 10.000 o incluso 100.000 segundos, ese es el tope gama de impulso específico. Pero a nadie se nos escapa, en general lo que se usa es motores químicos, motores químicos también en el espacio. Que sí gastan combustible. Tradicionalmente se ha utilizado hidracina, sobre todo para las maniobras, no tanto para el empuje pero para las maniobras de control de órbita y también de actitud. Héctor, ¿qué te viste? Sí, quería hacer un comentario, pero en realidad es de lo anterior, así que pido disculpas, porque estabas hablando de las velas solares, ¿no? Y una cosa que puede ser muy sorprendente es que es mayor la presión de la luz solar a la distancia de la Tierra que el propio viento solar. Lo digo porque mucha gente le sorprende cuando piensa en velas, está pensando en el viento solar, pero el viento solar es más débil en el entorno de la Tierra, en general puede haber casos durante una perturbación producida por una inyección de masa corona, lo que sea, pero en condiciones normales el viento solar es más débil que la propia presión de la luz, y esto es un concepto muy alucinante porque cuesta pensar que la luz ejerce presión, pero eso es así, y es porque los fotones tienen momento lineal, aunque no tengan masa, tienen momento lineal. Está pensando en este juguete científico que se ve en vídeos por ahí, lo habéis visto en una ampolla de vacío, una ¿cómo llamarlo? Hélice, ¿no? Pintada supuestamente de blanco y negro, ¿no? Que se ilumina con una linterna y se pone a dar vueltas, ¿no? Y por…
Significado #1 · Palabras #1
Juan Carlos Gil interrumpe la explicación de Héctor Socas sobre el impulso específico para aclarar que este valor representa la capacidad del motor para mantener una aceleración y su eficacia en el uso del combustible.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #6impulso específico motor aceleracióneficacia uso combustible motoreshéctór socas impulso específico…pesa un gran motor de cohete? ¿Una tonelada? Pues no, da muchísimo más empuje que una tonelada y por tanto la relación no es lineal, desafortunadamente. Quería traer una posibilidad de visualizar de alguna forma que eso sea un tiempo, pero es poco afortunado. Bueno, ¿qué hacemos entonces en el espacio? Perdona, te vuelvo a interrumpir, pero independientemente entonces del que sea un tiempo, lo que nos da idea este impulso específico, es algo así como la capacidad de sostener una aceleración que puede tener ese motor. No exactamente, es eficacia; con una palabra sería eficacia, lo bien que utiliza un motor es su combustible. Con un kilo de combustible, ¿cuánto consigue sostenerse? ¿Vale? Y ya te digo, lo que pasa es que 4000 segundos no significa que durante lo que sea eso, 80 segundos, haga nada en especial. Tenemos que abstraernos y utilizarlo como una medida abstracta, pero tiene dimensiones de segundos. Mide la eficacia. Cuanto más…
Juan Carlos Gil describe una alternativa experimental para moverse y orientarse en el espacio: velas impulsadas por la presión de la radiación solar. Menciona la misión Icarus de la Agencia Espacial Japonesa, que utilizó este tipo de vela durante su viaje a Venus.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #13 · Palabras #17vela radiación solar agencia espacial jaxapresión radiación solar prototipo experimental…circular una corriente para hacer la orientación fina. El Hubble mira muy lejos y necesita, creo recordar que era del orden de nanorradianes, sí, del orden de 10 nanorradianes de error en el apuntamiento, ¿vale? Y para eso se utilizan estas barras magnéticas. Otra posibilidad de movernos o de orientarnos en el espacio, bastante experimental, pero bueno, ya se ha hecho un prototipo, y también lo hemos comentado alguna vez: velas, pero no velas de viento, que poco viento vamos a poder pillar, sino velas de radiación solar, lo que se llama pues eso, presión de radiación solar. Se probó esta tecnología, una misión de JAXA, de la Agencia Espacial Japonesa, Icaros, que iba a Venus, pues utilizó en el camino de vuelta una vela de 14 por 14 metros, imaginaos el mini, bueno, lo tengo aquí; te lo tengo a punto en las notas. Un milinewton de empuje, o sea, échale 14 por 14, ¿cuánto es eso? Pues 200 metros cuadrados para generar un milinewton de empuje, que es lo que pesa en la Tierra, la…
Juan Carlos Gil continúa explicando las características de las velas solares experimentales para la propulsión espacial, comparándolas con los motores químicos convencionales.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #1 · Palabras #1velas solares maniobrar camino venusconstante gravedad 9 8impulso específico fórmula infinitavelas solares experimentales propulsión espacialimpulso específico velas solares brutalesmotores químicos convencionales espacioconsumo combustible nulo velas solareshidracina para maniobras espacialesvelas solares según héctor socasmaniobras de control de órbita con hidracinapresión luz solar distancia tierraviento solar más débil entorno tierrainyección masa corona perturbaciónfotones momento lineal sin masa…lo tengo a punto en las notas. Un milinewton de empuje, o sea, échale 14 por 14, ¿cuánto es eso? Pues 200 metros cuadrados para generar un milinewton de empuje, que es lo que pesa en la Tierra, la fuerza equivalente a un gramo de peso, ¿no? Si no calculo mal. No, a una décima, ¿no? Porque la constante de la gravedad es 10, es 9,8. Bueno, pues se utilizó de forma experimental para maniobrar camino a Venus. No consumimos en este caso combustible, los fotones no vienen de fuera, con lo cual si hacemos la fórmula sin pensar más del impulso específico saldría infinito, no aplica, pero podemos estimar o hacer una transposición, una conversión respecto de un Motor equivalente que generase ese empuje y tendría un impulso específico estas velas solares brutales, muy, muy poquito impulso. Pero claro, un consumo de combustible nulo, entre comillas, pues serían del orden de 10.000 o incluso 100.000 segundos, ese es el tope gama de impulso específico. Pero a nadie se nos escapa, en general lo que se usa es motores químicos, motores químicos también en el espacio. Que sí gastan combustible. Tradicionalmente se ha utilizado hidracina, sobre todo para las maniobras, no tanto para el empuje pero para las maniobras de control de órbita y también de actitud. Héctor, ¿qué te viste? Sí, quería hacer un comentario, pero en realidad es de lo anterior, así que pido disculpas, porque estabas hablando de las velas solares, ¿no? Y una cosa que puede ser muy sorprendente es que es mayor la presión de la luz solar a la distancia de la Tierra que el propio viento solar. Lo digo porque mucha gente le sorprende cuando piensa en velas, está pensando en el viento solar, pero el viento solar es más débil en el entorno de la Tierra, en general puede haber casos durante una perturbación producida por una inyección de masa corona, lo que sea, pero en condiciones normales el viento solar es más débil que la propia presión de la luz, y esto es un concepto muy alucinante porque cuesta pensar que la luz ejerce presión, pero eso es así, y es porque los fotones tienen momento lineal, aunque no tengan masa, tienen momento lineal. Está pensando en este juguete científico que se ve en vídeos por ahí, lo habéis visto en una ampolla de vacío, una ¿cómo llamarlo? Hélice, ¿no? Pintada supuestamente de blanco y negro, ¿no? Que se ilumina con una linterna y se pone a dar vueltas, ¿no? Y por…
Juan Carlos Gil continúa explicando las ventajas de los motores eléctricos, comparándolos con la resolución de un problema como se muestra en la serie 'La Casa de Papel'. Menciona su eficiencia y el uso directo de energía eléctrica disponible a bordo.
Habla: Juan Carlos GilSignificado #11motores eléctricos problema resueltoeficiencia propelente motores eléctricosenergía eléctrica paneles sonalesreactores nucleares programa coffee break…de forma ultra precisa para que aquello no se te enguarrine y se choquen todos los iones, que es lo que no quieres. Entonces tiene que estar casi a angstroms de alineamiento y por tanto son más difíciles de construir y no se pueden hacer tan pequeñitos. Genial, motores eléctricos, problema resuelto, como decían en la serie de la casa de papel, se acabó el problema Tienen muchas ventajas estos motores eléctricos, que habréis podido incluso debucir Primero, no tienen piezas móviles, nulas, o sea, ninguna, los motores químicos, que si válvulas, que si chismes dando vueltas, aquí es muy sencillo Usan, como hemos hablado, el propelente eficazmente, no tienes que llevar combustible por una parte y oxidante por otro, simplemente un propelente que ya te encargarás tú de ionizar y además usan de forma directa, sin pasos intermedios, la energía eléctrica, que es lo que, bueno, es de esperar que tengas a bordo con paneles sonales, también hemos hablado en este programa o con los reactores nucleares de los que hablábamos. ¿Qué ocurre? Pues que diseñarlos es muy complicado. ¿Por qué? Porque es muy complicada su descripción razonablemente precisa con modelos teóricos. ¿Por qué? Y van tres porqués enseguida porque estamos hablando del maldito plasma. Es un plasma, es un bicho muy puñetero…
Juan Carlos Gil comenta sobre las dificultades de la fase atmosférica en los cohetes, explicando cómo se consume una gran cantidad de combustible para superar la densidad de la atmósfera.
Habla: Juan Carlos GilPalabras #14fase atmosférica cohetescombustible cohete primer kilómetromotor nuclear hidrógeno atmósferaeficiencia motor nuclear gil…atmósfera. Hay una cosa que mencionaría antes que nada, ¿que no sé si la tienes en mente Juan Carlos?, que la conservación del momento hace que eso te frene, para empezar. Dices pillando cosas de fuera, sí. Claro, cogiendo aire de fuera, eso te va a frenar. La fase atmosférica es la más fastidiada de cualquier cohete porque la atmósfera es densa o sea vencer es cuando gastas un brutal porcentaje del combustible en salir en el primer kilómetro y en los 10 primeros kilómetros y en los 100 primeros con lo cual lo que pregunto tiene mucho sentido si llevas un motor nuclear y en vez de acelerar hidrógeno que lo tienes que llevar desde abajo lo vas cogiendo del aire a priori a falta de cálculos eso debería ahorrar debería ahorrar energía y por tanto aumentar la energía la eficiencia del motor. Algo parecido se hace y no sé si alguna vez se ha fabricado; creo que se han hecho prototipos, con motores de reacción o motores aeronáuticos y se llaman Ramjet, los motores que aceleran de forma supersónica el aire entrante. De hecho, Cristina hace una…