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MIT crea un avión íonico, sin partes móviles

En otras palabras, un avión de «estado sólido»

avión iónico

Durante el mes de noviembre, las mentes del MIT compartieron las pruebas controladas de su avión iónico. A simple vista, la idea parece contradictoria porque la propulsión de iones no tiene la potencia suficiente, pero los ingenieros llegaron a un diseño que levanta vuelo incluso con los humildes parámetros iniciales de la ionización. El hecho de que funcione con electricidad y no posea partes móviles le da a este avión dos ventajas muy importantes, sin embargo, para ser verdaderamente útil debe modificar algunos aspectos. La pregunta es: ¿Podrá?

¡Propulsión de iones! Una tecnología fabulosa que merece mucha más atención de la que recibe. La sonda Deep Space 1 fue la primera bajo el ala de NASA en utilizarla, y también le permitió a la sonda Dawn (hoy descansando en la órbita de Ceres) alcanzar un cambio de velocidad superior a los 10 kilómetros por segundo. El funcionamiento de esta propulsión en vehículos espaciales como Dawn se desarrolla a partir de la ionización de los átomos de un propelente (el xenón es la opción más popular). El excedente de electrones es atraído por las paredes de la cámara de ionización con carga positiva, y los iones de xenón se desplazan hacia la salida, atravesando dos grillas (una positiva y otra negativa) con un enorme potencial eléctrico entre ellas.



Este paso acelera drásticamente a los iones de xenón, llegando a unos impresionantes 145.000 kilómetros por hora. La mala noticia es que la fuerza generada es muy pequeña, 0.09 newtons. ¿La buena noticia? El efecto es acumulativo, por lo tanto, mientras que una nave espacial posea suficiente electricidad y propelente, no dejará de acelerar. Dicho de otro modo, la propulsión de iones funciona muy bien en el espacio profundo, pero el MIT la aplicó en un vehículo de vuelo atmosférico. Este avión iónico debe generar energía para vencer a la resistencia del aire «y» tomar vuelo al mismo tiempo. El vídeo muestra que el diseño del MIT voló por poco más de 56 metros. Tiene una envergadura de 5 metros, y pesa 2.56 kilogramos, o sea que una persona podría levantarlo del suelo con una mano.



Eso se traduce en unos 4.8 metros por segundo, y 3.2 newtons de fuerza, muy por arriba de lo que puede hacer un motor iónico tradicional. Sin embargo, el avión del MIT posee una ventaja, y es que no debe cargar con su propio propelente, ya que utiliza el aire de la atmósfera. Su propulsión se basa en una serie de motores en miniatura. Dos electrodos, un hilo positivo de 0.2 mm hecho con acero y el ala negativa con una capa de aluminio, se encargan de ionizar al nitrógeno en el aire, cortesía de un potencial eléctrico de 40.000 voltios, obtenidos con un circuito especial que eleva los 200 voltios (en promedio) de las baterías LiPo instaladas.



Muy bien… entonces, ¿cuál es el problema? En realidad, son dos. El primero se reduce a escala. Cualquier avión iónico necesitará ser más grande y robusto, lo que aumenta el peso, seguido por la energía, o sea que hablamos de más peso, y de más energía, entrando en un círculo vicioso. El segundo es que la prueba del MIT (y todo el proyecto) está siendo seriamente cuestionado. Por un lado, se duda del uso de una catapulta para el despegue (aunque los datos muestran que el avión gana energía durante el vuelo), y por el otro, muchos comentarios insisten en que los diseños básicos del avión iónico lleva décadas en el dominio público, y que el MIT sólo los copió/optimizó…


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Escrito por Lisandro Pardo

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