Simulación de plasma en el propulsor de la misión BepiColombo


ESA/FÉLICIEN FILLEUL
Europa Press Ciencia
Actualizado: lunes, 23 abril 2018 11:23

   MADRID, 23 Abr. (EUROPA PRESS) -

   Cuando el módulo de transferencia hacia Mercurio de la misión BepiColombo dispara sus propulsores de propulsión eléctrica, se extrae un haz de iones, que aparece estable en esta simulación.

   Esto se crea a través de la ionización del propelente de xenón, generando las partículas cargadas que se pueden acelerar aún más usando un campo eléctrico.

   Junto con los sobrevuelos de asistencia de gravedad en la Tierra, Venus y Mercurio, el empuje del rayo de iones proporcionará los medios para viajar, una vez sea lanzada a finales de este año, al planeta más interior del Sistema Solar.

   Después de escapar de la atracción de la gravedad de la Tierra con el lanzador Ariane 5, la nave espacial alcanzará una órbita alrededor del Sol. El módulo de transferencia luego tiene que usar sus propulsores para frenar contra la poderosa atracción de la gravedad del Sol. También tiene que sintonizar la forma de su órbita para hacer una serie de nueve sobrevuelos de ayuda de gravedad en los planetas antes de entregar finalmente las dos naves de ciencia de la misión en la órbita de Mercurio.

   Esta imagen es un extracto de una simulación de supercomputadora que modela el flujo de plasma alrededor de la nave espacial justo después de encender el haz de iones de alta energía. Se incluye un bosquejo de la nave espacial compuesta con sus paneles solares extendidos como referencia.

   La simulación rastrea las partículas en el haz así como las que se difunden alrededor de la nave espacial, que se crean por la interacción de los iones de haz de alta energía con los átomos de xenón neutros que también fluyen del propulsor. Muestra la densidad del plasma que fluye alrededor de la nave espacial y su evolución: el rojo representa la alta densidad, el azul es la baja densidad (vea la animación para la escala detallada).

   Aunque la animación dura varios segundos, se ha ralentizado, lo que representa solo ocho milisegundos de tiempo real, el tiempo necesario para que el plasma alcance un estado estable.

   La simulación se realizó para demostrar que el plasma producido por el propulsor no está dañando la nave espacial: sus materiales, incluidos los paneles o instrumentos solares, por ejemplo, o el propio sistema de propulsión eléctrica. Las simulaciones también confirmaron que no hay eventos de carga falsos o peligrosos.

   Las mediciones a bordo verificarán los resultados de la simulación y ayudarán a mejorar las formas en las que las interacciones plasma, vehículo espacial y entorno espacial generadas se pueden modelar mejor.

   BepiColombo es una empresa conjunta entre ESA y JAXA. Después de su viaje interplanetario de siete años, los dos orbitadores de la ciencia, el Mercury Planetary Orbiter y el Mercury Magnetospheric Orbiter, comenzarán su principal misión para proporcionar el estudio más profundo del misterioso Mercurio hasta la fecha.

   La nave espacial comenzará a trasladarse al puerto espacial europeo en Kourou esta semana, donde un intenso período de preparativos preparará la misión para su lanzamiento a finales de este año.

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