Aportes de la física a los motores espaciales

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  • 1. Explicar los aportes de la fsica en los diferentes motores espaciales a lo largo de la historia. Sealar los principios fsicos bsicos para el funcionamiento de los motores espaciales. Proveer una descripcin general de algunos de los motores espaciales y su funcionamiento. Describir aportes y beneficios de los motores espaciales.

2. En el siglo XVII Kepler menciona viajes a la Luna pero no son capaces de crear artefactos similares en su poca. En el siglo XVIII Se intenta idear la forma de llegar a la Luna dejando atrs ideas mgicas o basadas en fe. Primer mitad del siglo XX se desarrolla el 3. Este cohete fue el primer misil de largo alcance del mundo. Fue el progenitor de todos los cohetes modernos, incluyendo los utilizados por los programas espaciales de Estados Unidos y 4. El 4 de octubre de 1957 se lanz el primer vehculo espacial (Sputnik 1). (Rusia) 1960: Primer regreso de un vuelo tripulado al espacio. (Rusia) 1961:Primer nave espacial tripulada por humanos. (Rusia) 1969: El hombre llega a la Luna. (USA) 1971: Primer Estacin espacial puesta en rbita. (Rusia) 1981: nueva generacin de lanzamientos. (USA) 5. No tripuladas o robticas Satlites Sondas Orbitales Suborbitales Tripuladas Estaciones espacia Transbordadores Mdulos rbita terrestre Lunar Interplanetario 6. Mtodo de gobierno de un vehculo que no precisa informacin del exterior sino que es capaz de calcular su posicin a partir de coordenadas iniciales, integrando medidas de tres ejes ortogonales (longitudinal, transversal y vertical). Depende de si es una rbita elptica o circular y del periastro y apoastro. 7. Rastreador de estrellas Sensor de Sol 8. Giroscopio Acelermetro 9. Ordenador de navegacin 10. Volantes de inercia Motores de manio Motores para v 11. Tres leyes de Newton Ley de la gravedad universal Uso de las leyes de Kepler Movimiento de los satlites artificiales Velocidad tangencial de un satlite Velocidad csmica Velocidad circular Qumica Mecnica Electromagnetismo Relatividad Termodinmica Mecnica cuntica Astrofsica 12. Cualquier tecnologa capaz de acelerar e impulsar una nave por el espacio Vaco Tercera ley de Newton: Accin Reaccin Un objeto expulsa parte de su masa en una direccin, el resto se desplazar en sentido contrario Ley de conservacin de momento Motores a reaccin 13. Para escapar la fuerza gravitatoria velocidad de escape 11,2 km/s Tripulada aceleracin 1 g (9, 8 m/s) Inercia: mayor masa ms difcil acelerar rbita: Velocidad tangencial fuerza centrpeta 14. Variacin total de velocidad Masa del combustible Peso de carga til Velocidad de evacuacin de propelente 15. Qumicos Propulsante lquido Mono o bipropulsantes Propulsante slido Homogneos Heterogneos Propulsante Hbrido Elctricos Termoelctricos Electrostticos Aceleradores de iones Electromagnticos Aceleradores de plasma Nucleares Termonucleares 16. Generacin de los iones Carga elctrica a gas Iones son acelerados elctricamente hasta una velocidad de 30 km/s Campo elctrico de voltaje elevado Efecto de diferencia potencial negativa Jet azulado es expulsado del motor a gran velocidad 17. Propulsin por velas solares Propulsin nuclear de pulso Cohete de antimateria Cohete de fusin Propulsin por cables Propulsin por velas magnticas Motor warp de energa oscura Ramjet interestelar Motor de Magnetoplasma de Impulso Especfico Variable (VASIMR) Propulsor relativstico o de Propulsin por velas solares Proyecto Orin: propulsin nuclear de pulso 18. Plasma: Calentar gas argn (50000 C) antena de radiofrecuencia Acelera el plasma propulsin Otra antena Campo magntico magnetos superconductores -268C Primera etapa: 30 kilovatios Segunda etapa: 170 kilovatios Recipiente: 19. Motores convencionales usan ley accin reaccin con propulsores Capacidad de empuje limitada por suministro de propelente Roger Shawyer (2001) Contenedor cnico se llena de microondas resonantes Produce empuje neto hacia la boca ms ancha del cono 14 de febrero del 2013 Pulso de luz puede tener velocidad de grupo mayor que la velocidad de la luz Un par de kilowatts: empuje de 720 mN 20. Aportes de los motores espaciales 21. Observaciones de cuerpos celestes Comunicacin Investigaciones Televisin satelital GPS-(Global Positioning System) Estacin espacial Futuros viajes interestelares 22. INVESTIGAR CUERPOS CELESTES MISIONES AL ESPACIO ENTRE OTROS.. 23. Muy ruidosos en la mayora de los casos. Es preciso un alto costo econmico para su funcionamiento. Dao al ambiente en sus pruebas. En el caso de los motores cohete una vez iniciada la combustin es imposible detenerla. Se pone en alto riesgo vidas humanas. 24. 28/ENE/1986 25. EN EL CASO DE LOS STELITES: QU PASA CUANDO LA VIDA TIL DE SU MOTOR TERMINA? 26. Angelin, M., Rahm, M., Gabrielsson, E., & Gumaelius, L. (2012). Rocket Scientist for a Day: Investigating Alternatives for Chemical. Journal of Chemical Education(89), 1301-1304. Astroenlazador.com. (s.f). Propulsin inica. Obtenido de Astroenlazador: http://www.acema.com.ar/biblioteca/databases/download/Propulsion_i onica.pdf Campos, F. (2012). Motores de antimateria y fusin podran propulsar las futuras naves espaciales. Obtenido de Cosmonoticias: http://www.cosmonoticias.org/motores-de-antimateria-y-fusion-podrian- propulsar-las-futuras-naves-espaciales/ El planetoide. (2006). Increble Sistema de propulsin espacial relativistica. Obtenido de El planetoide: http://elplanetoide.com/page.php?id_pagina=23&titulo=Incre%EDble% 20Sistema%20de%20propulsi%F3n%20espacial%20relativistica Gaviln, F., & Roncero, S. (2010). Propulsin espacial. Obtenido de Introduccin a la Ingeniera Aeroespacial: 27. Intervidia. (2013). EmDrive: Revolucionario propulsor espacial sin propelente es adquirido por China. Obtenido de Intervidia: http://www.intervidia.com/2013/02/14/emdrive-revolucionario-propulsor-espacial- sin-propelente/ Jimnez, J. (s.f.). El motor de plasma, del fsico Chang Daz, es toda una realidad. Obtenido de Quantum-RD: http://www.quantum-rd.com/2009/10/el- motor-de-plasma-del-fisico-chang.html Kanijo. (2009). 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Interstellar Propulsion Society Newsletter, 1(1). 29. Los primeros desarrollos en cohetes y motores de reaccin surgieron con propsitos _____________. El principio fsico ms importante en la propulsin espacial es ____________________. Los tres tipos bsicos de motores cohete son: _______________, _________________ y _______________. En la propulsin inica los iones deben ser primero ________________ y luego _______________ para que se expulse el jet azulado. Mencione al menos tres motores alternativos o futursticos. Mencione tres aportes de los motores espaciales.