Buscando sobre posibles sustitutos para el combustible en naves espaciales encontré un tipo de tecnología que no usa la aniquilación materia-antimateria, sino que se basa en imanes superconductores. Es el vuelo en formación electromagnético (EMFF).
Comencemos por explicar el fenómeno de la superconductividad. Es la capacidad de ciertos materiales para conducir corriente eléctrica sin resistencia y pérdida de energía nula en determinadas condiciones. Esto se debe a que su resistencia desciende bruscamente a cero cuando el material es enfriado por debajo de su temperatura crítica. Digamos que los superconductores se comportan como diamagnéticos ideales.
Así, un imán superconductor es un electroimán (el campo magnético se produce mediante el flujo de una corriente eléctrica y desaparece en cuanto cesa dicha corriente) que se construye utilizando bobinas de cable superconductor.
Imán normal
Permiten obtener campos magnéticos más intensos porque en la bobina superconductora no hay resistencia, mientras que en los electroimanes convencionales la resistencia causa el calentamiento de la bobina, y se pierde tanta energía en forma de calor, que el gasto de potencia de los imanes es muy alto.
Como puede verse en la imagen, un cable superconductor necesita de una cubierta refrigerante a su alrededor para mantenerlo a una temperatura inferior a la temperatura crítica del material que lo forma.
El usar imanes conductores para viajes espaciales no requiere usar las reservas de combustible, que limitan tanto el radio de desplazamiento, pero este mecanismo requerrtía que una nave no viajase sola, sino que fuese una flota de ellas en formación.
Un ejemplo de propuestas para misiones que están considerando este mecanismo es la Antena Espacial de Interferómetro Láser (LISA), que buscaría ondas gravitatorias en el tejido espacial.
El primer problema que presentaba este dispositivo es que la nave debía mantenerse en su posición correcta, para lo cual se propusieron, principalmente, estas dos soluciones:
• Impulsores que dispararían gas para empujar la nave en la dirección opuesta. Pero éstos impulsores dependen de un suministro de combustible, así que volveríamos a estar en el punto de partida.
• La otra propuesta es que cada nave de la formación llevaría bobinas de cable superconductor, con lo que al enviar corrientes eléctricas a través de las bobinas convierte cada nave en un imán con un polo norte y sur. Al ajustar la intensidad de corriente, la orientación de los polos puede cambiarse para atraer múltiples naves entre sí o alejarlas, manteniéndolas a la distancia deseada. Ésta ha sido la propuesta aceptada de momento (tal vez hasta que surja algún inconveniente para el que no encuentren solución).
Esta última posible solución se ha estado probando en el MIT, en EEUU, con una nave simulada. Para evitar la fricción con la mesa de vidrio sobre la que se realizan los experimentos, las pequeñas “naves” emiten pequeños chorros de aire contra la mesa, simulando lo que sería su desplazamiento en el vacío. Usando las bobinas superconductores, se atraen y se repelen, e incluso se mueven hacia los lados relativos entre sí. Aquí tenéis la simulación:
La energía eléctrica para producir esos dipolos magnéticos se generaría a través de conjuntos solares que apunten hacia el Sol.
Como mencionamos antes, para mantener las bajas temperaturas se necesita un sistema de refrigeración que estaría alimentado eléctricamente. Este sistema tiene importantes desventajas propias:
• Desde la NASA han objetado que los campos magnéticos generados por las bobinas podrían interferir con la electrónica a bordo de la nave, aún cuando el campo magnético que generarían las bobinas sería más débil que el creado por la Tierra. Los equipos, sensibles podrían envolverse con una fina capa de aleación níquel-hierro ( llamada mu-metal)
El problema de las capas de mu-metal es que bloquearían la luz que entra en la cámara cubierta, así que habría que protegerlos colocando pequeñas bobinas secundarias externas cerca de ellos, para que cancelasen localmente el campo de las bobinas principales.
• El campo magnético terrestre interferiría atrayendo a los imanes, lo cual podría poner en giro la nave. La solución a este problema sería cambiar la polaridad de los imanes varias veces por minuto, así la nave no giraría.
Todo este mecanismo se visualiza muy bien en esta simulación por ordenador:
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