El motor de propulsión iónica fue probado y funcionó correctamente incluso en condiciones desfavorables el 15 de Febrero de 1998 (pulse aquí para descargar el video del test de compatibilidad del Motor de Propulsión Iónica del Deep Space 1).
En función del empuje
proporcionado por el propelente, el motor iónico proporcionará
hasta diez veces más impulso que el de propulsión química. La
Deep Space 1 será la primera nave en usar propulsión iónica
como sistema de propulsión primaria. La Propulsión Eléctrica
Solar (SEP) ofrece un 
significativo
ahorro para misiones futuras en el espacio profundo (Deep Space)
y satélites que orbiten alrededor de la Tierra. El objetivo del
programa NSTAR (NASA SEP Technology Application Readiness) es
comprobar la propulsión iónica de baja potencia.
El Xenón (Xe+) es acelerado electrostáticamente a través de un campo electrico de 1280V y emitido desde un acelerador de 30 cm a través de una rejilla de Molibdeno. Un haz de electrones es emitido para producir un haz de plasma neutro. La PPU (Power Processing Unit) del Sistema de Propulsión Iónica (IPS) puede alcanzar hasta los 2.5KW. La aceleración se consigue con un acelerador balanceado y un sistema alimentado con Xenón y a niveles de baja potencia (500W), el empuje que se consigue es de 20mN. El impulso específico decrece desde los 3100s a alta potencia hasta los 1900s a nivel mínimo de aceleración.
Debido a que el propósito del vuelo IPS de NSTAR es su validación para futuras misiones científicas en el espacio, es comprensible que también se realice un diagnóstico de la nave. Esto ayudará a cuantificar las interacciones del IPS con la nave, incluyendo los instrumentos científicos de avanzada tecnología, y realizar modelos de estas interacciones.
PREGUNTAS MÁS USUALES SOBRE LA PROPULSIÓN IÓNICA.
1. ¿Qué es la propulsión iónica, y cómo afecta a la exploración espacial ?
2. ¿Por qué la NASA no ha empleado antes esta tecnología ?
1.¿Qué es la propulsión iónica, y cómo afecta a la exploración espacial ?
La propulsión iónica es una tecnología que se basa en ionizar un gas para impulsar una nave. En vez de emplear productos químicos estándar para impulsar la nave, el gas Xenón ( que es como el Helio o el Neón, pero más pesado ) se carga eléctricamente, es decir, se ioniza. Luego es acelerado eléctricamente a una velocidad de aproximadamente 30 km/segundo. Cuando los iones de Xenón son emitidos a esta velocidad, empujan la nave en dirección opuesta. Si la Deep Space 1 es capaz de demostrar que la propulsión eléctrica funciona tal como está previsto, habrá nuevas misiones que se aprovecharán de ello. La propulsión de iones no es válida en misiones que necesiten una aceleración elevada, y tampoco será útil en misiones que se puedan realizar rápidamente con combustibles tradicionales (como misiones a la Luna ) . Pero para una amplia variedad de misiones con altas necesidades energéticas ( como misiones a asteroides, cometas, Mercurio y el interior del Sistema Solar, y algunas fuera del Sistema Solar ) , la baja pero contínua aceleración de la propulsión de iones es superior a los menos eficientes combustibles tradicionales.
2.¿ Por qué la NASA no ha empleado antes esta tecnología ?
El primer propulsor de iones de la NASA fue construido en el Lewis Research Center en 1960. Desde entonces, ha habido muchos experimentos en laboratorio y algunas pruebas limitadas en el espacio. Ninguna misión ha empleado esta tecnología como propulsión primaria por la posibilidad de que no funcionara, lo que significaría el fallo de costosas misiones y la pérdida de importantes datos científicos. El propósito del NMP, del cual la Deep Space 1 es la primera misión, es comprobar si arriesgadas pero importantes tecnologías, que pueden permitir explorar el espacio con naves más capaces y menos caras, pueden funcionar alrededor de la Tierra y en el espacio profundo. Estas misiones contribuirán a reducir los riesgos y costes de futuras misiones que emplearán estas nuevas tecnologías con fines científicos.
3.¿ Cómo comparar la propulsión iónica con los combustibles tradicionales ? ¿Qué velocidad puede alcanzar Deep Space 1 con propulsión iónica, y cuanto tiempo tardar en alcanzarla ?
En las condiciones en las que la propulsión iónica es adecuada, la nave irá 10 veces más rápido que con propulsión química convencional, pero no podrá usarse si se requiere un alta aceleración. Realizar la misión con propulsión química requerirá un vehículo de lanzamiento mucho más caro y una nave más grande para poder llevar el tanque con los propelentes químicos. La velocidad máxima de una nave con propulsión iónica dependerá de cuanto propelente lleve; el mismo principio vale para motores químicos, aunque, por supuesto, son mucho más ineficientes. El sistema de propulsión iónica de la Deep Space 1 llevar 65 kg. de propelente Xenón, y tardará aproximadamente 15 meses de propulsión en usarlo todo. La velocidad alcanzada será de 3.6 km/segundo, sobre las 8000 millas/hora. Si tuviéramos la misma cantidad de propelente químico, sólo tendramos una décima parte de velocidad. Si la Deep Space 1 llevara un panel solar grande, podría tener una aceleración ligeramente superior, y si llevara más propelente Xe podría alcanzar una velocidad superior funcionando más tiempo, pero la Deep Space 1 sólo pretende probar que la propulsión iónica funciona como se pretende. Las futuras misiones que empleen la propulsión iónica llevarán más propelente para conseguir velocidades más altas.
4.¿ Cuánto tiempo tardaría una nave con propulsión iónica en llegar a Marte ?¿ Puede esta tecnología usarse para una misión tripulada a Marte ?
En principio, podríamos usar la propulsión iónica para una misión tripulada a Marte. La decisión sobre cual debe ser la mejor aproximación engloba muchas cuestiones, como que tecnología llevaría a la tripulación más rápidamente a Marte ( independientemente de lo mucho o poco eficiente que resulte el viaje en términos de combustible ) para evitar la exposición a las radiaciones y los efectos de largos periodos de ingravidez.
5.¿ Cómo puede funcionar una nave en el exterior del Sistema Solar, donde la energía solar es más débil, con propulsión iónica, por ejemplo en una misión a Plutón ?
La propulsión iónica precisa una fuente de energía. Para la Deep Space 1, la fuente es la energía eléctrica que obtiene con el panel solar. Cualquier nave que emplee propulsión iónica debe llevar un sistema de potencia más capaz que otra nave empleando combustibles. Evidentemente, en el exterior del Sistema Solar, conseguir energía eléctrica gracias al Sol es muy complicado. De hecho, en los estudios de misiones a Plutón empleando propulsión iónica se ha pensado en acelerar la nave en el interior del Sistema Solar, con abundante energía solar, y luego viajar a Plutón. Estos estudios muestran que los viajes a Plutón podrían llevarse a cabo en pocos años menos que empleando propulsión iónica.