Frankling Chang Díaz y
el motor de Plasma
Biografía:
Nació el 5 de abril de 1950 en San José, Costa Rica.
La realidad sobrepasó con creces
sus sueños, así lo puede afirmar el astronauta costarricense, Franklin Chang
Díaz, tras haber viajado en siete misiones al espacio, haber realizado dos
caminatas espaciales y ser dueño de su propia empresa de desarrollo de nueva
tecnología espacial.
Su sueño comenzó siendo un niño con una
atracción hacia el espacio y las estrellas. Su madre le influencia más con los
primeros programas de ciencia ficción que se transmitían en los inicios de la
televisión en los años 50 cuando vivía en Venezuela.
El lanzamiento del Sputnik en 1957 y el
primer viaje espacial de la Unión Soviética con el astronauta Yuri Gagarin,
cristalizaron su sueño. Es así como siendo muy joven le escribe una carta en
español al Dr. Wernher Von Braun, científico alemán de la II Guerra Mundial,
quien trabajaba en la NASA.
Meses más tarde recibe una carta del
Director de Relaciones Públicas de la NASA, entonces Marshall Center, donde le
agradecen por su interés, pero le dicen que el programa es sólo para ciudadanos
norteamericanos.
En lugar de tomarlo como un obstáculo,
Franklin toma esta respuesta como una aclaración de los pasos que debe tomar
para comenzar a realizar su sueño. Con sólo 50 dólares en el bolsillo y un
boleto de avión sólo de ida que le compró su papá, llegó a Estados Unidos. Aquí
repitió el último año de preparatoria para aprender inglés y obtuvo una beca
para estudiar ingeniería en la Universidad de Connecticut.
Cuando en 1969 Neil Armstrong aterriza
en la luna, vio su sueño más cerca y no perdió las esperanzas cuando el
entonces presidente de los Estados Unidos, Richard Nixon, cancela el programa
Apollo.
Terminó sus estudios en Boston en el
Instituto Tecnológico de Ingeniería Nuclear y de Plasma para desarrollar
tecnologías de transporte espacial.
Tras una década de estar cerrado el
programa, la NASA hace en 1977 un llamado para reclutar astronautas. Franklin
aplica a un segundo llamado en 1979 cuando ya se había convertido en ciudadano
norteamericano. Fue uno de los 19 seleccionados de entre 1,500 postulantes y el
único hispano.
En mayo de 1980 se une a la NASA y viene
a vivir a Houston, aquí comienza lo que él califica como un idilio que
cambiaría su vida para siempre. Recuerda que en latinoamérica se armó un
revuelo por su presencia en esta organización. Participó en siete misiones
espaciales, voló en los transbordadores Columbia, Discovery, Atlantis y
Endeavor. También fue parte del primer vuelo de colaboración entre Rusia y
Estados Unidos.
En el 2005 se separa de la NASA para
formar su propia empresa AD ASTRA que en latín significa 'Hacia las Estrellas'.
Esta nueva etapa en su vida no ha sido menos emocionante, ya tiene reservado un
lugar en la Estación Espacial Internacional en donde en el 2014 probará el
motor en el que está trabajando y el cual en términos sencillos, utiliza plasma
(gas) en lugar de combustión y el cual se calienta a una temperatura más fuerte
que la del sol.
Esta tecnología promete abaratar costos
y ser más rápida y eficiente al punto que reduciría un viaje a Marte a 39 días,
cuando actualmente tomaría un año aproximadamente.
Franklin Chang Díaz es un visionario
hispano que cree en la necesidad de recuperar y estimular a la juventud hispana
a entrar en carreras como ciencia y matemáticas. También cree firmemente en
mantener los sueños y no olvidarnos de ellos por los impedimentos que vamos
encontrando en el camino.
Al parecer estos son los secretos del
éxito del segundo astronauta latinoamericano de la NASA, quien puede decir que
ha vivido un sueño más grande y bello que lo que él imaginaba.
Perdió su nacionalidad costarricense de acuerdo con la resolución adoptada el 24 de febrero de 1994 por el Registro Civil, por ser ciudadano de los Estados Unidos sin ser posible tener ambas nacionalidades.
En abril de ese mismo año y gracias al apoyo popular, la Asamblea Legislativa decidió otorgarle la ciudadanía de honor.
Hijo de Ramón Chang Morales y de María Eugenia Díaz Romero. Cursó estudios primarios en Venezuela y la secundaria en el colegio La Salle en San José, Costa Rica.
En 1967 estudió en la escuela secundaria de Hartford, Connecticut, en 1969; recibió un grado de bachiller en ciencia en 1973, en Ingeniería Mecánica de la Universidad de Conneticut en 1973 y un doctorado en Física del Plasma Aplicada del Instituto Tecnología de Massachussetts (MIT) en 1977.
Durante sus estudios de posgrado en MIT, trabajó en el Programa de Fusión Controlada de los Estados Unidos. Fue seleccionado como astronauta y asignado en el Centro de Fusión del Plasma en MIT, dirigiendo, hasta 1993, el "Grupo de Propulsión del Plasma". Realizó cinco misiones espaciales entre 1986 y 1996.
Contrajo matrimonio con Peggy Marguerite
Doncaster una doctora en medicina. Tuvo cuatro hijos.
¿Qué es y cómo funciona el motor de plasma?
Nuestro proyecto trata del motor de plasma, que el señor Franklin Chang
Díaz está realizando, su función es poder transportarse a Marte en menos tiempo
de lo que está previsto.
Este es un motor para la propulsión de vehículos espaciales a base de
plasma, esté ha sido creado por la compañía Ad Astra Rocket Company, dirigida
por el ex-astronauta Franklin Chang Díaz.
Aquí queremos dar a conocer que es el motor de plasma y cuáles son sus
funciones, este es un tema muy interesante y que casi nadie se interesa por
este tema, pero lo que no saben es que su función es muy importante y sirve de
mucho para que, las personas que trabajan en la NASA puedan hacer un viaje a
Marte que la duración prevista es de 6 meses y con el motor de plasma se
estaría realizando en solamente 39 días.
Y también damos a conocer que el plasma es un método más barato, se
consigue en la naturaleza y no contamina el ambiente, debido a que una nave
espacial lo que utiliza es el fueloil, (un destilado del petróleo) y ese
combustible contamina el ambiente y debido a eso la capa de ozono se va
deteriorando poco a poco y los rayos ultra violeta caen más directos a la
tierra, por esto se dan el doble de casos sobre enfermedades producidas por el
sol.
Entonces nosotras hablamos un poco de todo lo que trata este tema aunque no
parezca que sea de mucha importancia, pero realmente si lo es.
Agradecimientos:
Le damos gracias a nuestra profesora de ciencias, Ileana por el gran apoyo
y ayuda que qué nos ha dado en este proceso también darle gracias a Nelsie
Novoa (mamá de María Bolaños) que estuvo ahí al pendiente de nosotras.
Introducción
Nosotras escogimos este tema porque es muy interesante e importante, es muy
poco común, pero la verdad es que vale la pena investigarlo y darlo a conocer
más a fondo.
Es un proceso muy extenso que requiere de mucho trabajo para poder
investigarlo y dar a conocer realmente de que trata el mismo, el cual consta de
cómo se puede impulsar un vehículo espacial y como en menor tiempo y con menor
gasto de combustible se puede hacer una expedición espacial y sobre todo que no
se estaría contaminando el ambiente y ayudamos a no seguir destruyendo la capa
de ozono.
A la hora de realizarlo pensamos que era un tema aburrido de poco interés,
pero cuando empezamos a leer más sobre este tema vimos que sinceramente era
interesante, el gran trabajo que está realizando el señor Franklin Chang es muy
importante y nos llamó la atención porque con el plasma que utilizarían como
manera de combustible es más barato, no contamina el ambiente y es muchísimo más
rápido.
Antecedentes:
El motor de plasma sirve como método para realizar un viaje a Marte en
menos tiempo de lo que está previsto, si se tarda 6 meses en llegar a Marte con
este motor se tardaría solamente 39 días, el costo de este combustible (el
plasma) será 10 veces menor que el fueloil.
Otra labor de este motor en las que se podrán aplicar este nuevo sistema de
propulsión es el transporte de carga a la luna o la eliminación de miles de
objetos de chatarra espacial (restos de satélites y otros elementos que se
encuentran en la órbita de la Tierra y son de alto peligro)
- Sus
beneficios son poder transportarse mucho más rápido que
Con una nave espacial común.
- Su
precio es 10 veces menor que del combustible actual utilizado.
- Debido
a que su combustible es el plasma no contamina el ambiente.
- Se
puede encontrar en los rayos durante una tormenta, en la ionosfera y en la
aurora boreal, también se pueden realizar plasma artificial y en el
espacio se puede encontrar.
Objetivos generales.
Poder viajar 10 veces más rápido al espacio, usar un combustible más barato
y eficaz, ya que no contamina el ambiente, se ahorra mucha energía y el proceso
para conseguirlo es más fácil.
Objetivos específicos
El plasma es un estado fluido similar al gaseoso, pero en el que
determinada proporción de sus partículas están cargadas eléctricamente y no
poseen equilibrio electromagnético, por lo que es un buen conductor eléctrico y
sus partículas responden fuertemente a las interacciones electromagnéticas de
largo alcance.
Producidos artificialmente:
En los televisores o monitores con pantalla plasma.
En el interior de los tubos fluorescentes.
Plasmas terrestres:
Los rayos durante una tormenta.
La ionosfera.
La aurora boreal.
Plasmas espaciales y astrofísicos:
Las estrellas (por ejemplo, el sol)
Los vientos solares.
Su función transportarse 10 veces más rápido al espacio.
¿Qué es el plasma?
El plasma es un estado fluido similar al gaseoso, pero en el que
determinada proporción de sus partículas están cargadas eléctricamente y no
poseen equilibrio electromagnético, por lo que es un buen conductor eléctrico y
sus partículas responden fuertemente a las interacciones electromagnéticas de
largo alcance.
El estado plasma presenta características propias que no se dan en los
sólidos, líquidos o gases, por lo que es considerado otro estado de agregación
de la materia. Como el gas, el plasma no tiene una forma definida o un volumen
definido, a no ser que este encerrado en un contenedor, pero a diferencia del
gas en el que no existen efectos colectivos importantes, el plasma bajo la
influencia de un campo magnético puede formarse estructuras como filamentos,
rayos y capas dobles.
El plasma es el estado de agregación más abundante de la naturaleza, y la
mayor parte de la materia en el universo visible se encuentra en estado
plasmático.
Formas comunes de plasma
Producidos artificialmente:
- En los
televisores o monitores con pantalla plasma.
- En el
interior de los tubos fluorescentes.
- En
soldaduras de arco eléctrico bajo protección por gas (TIG, MIG/MAG)
- Materia
expulsada para la propulsión de cohetes.
Plasmas terrestres:
- Los
rayos durante una tormenta.
- La
ionosfera
- La
aurora boreal.
Plasmas espaciales y astrofísicos:
- Las
estrellas (por ejemplo, el sol)
- Los
vientos solares
- El
medio interplanetario (la materia entre los planetas del sistema solar),
el medio interestelar (la materia entre las estrellas) y el intergaláctico
(la materia entre las galaxias)
Motor de magneto plasma de impulso específico variable.
El motor de magneto plasma de impulso específico variable también conocido
como VASIMR por las siglas de su nombre en ingles (variable specific impulse
magneto plasma rocket) es un motor para propulsión de vehículos espaciales a
base de plasma. Este motor ha sido creado por la compañía Ad Astra Rocket
Company dirigida por el ex-astronauta Franklin Chang Díaz.
El señor Franklin comenzó a trabajar en el laboratorio de diseño Charles
Stark Draper, en Cambridge, Massachusetts. Ya avanzando en el proyecto se
traslado al centro de fusión de plasma en el MIT. En el año 1994 se traslado al
Centro Espacial Johnson de la NASA hasta el año 2005, donde él se retiro de la
NASA para dedicar mas tiempo al proyecto de su motor; ahí fue cuando se decidió
unirse a la empresa Ad Astra Rocket, que trabaja con la colaboración de la
NASA, la universidad de Houston y otras empresas gubernamentales y privadas,
nacionales y extranjeras para la realización del proyecto con un presupuesto de
150 millones de dólares.
¿A qué se debe la realización de este motor?
Es crear un motor de iones de plasma que funcione como una mejor
alternativa barata y eficaz como fuente de energía de propulsión para naves
espaciales. Está enfocado particularmente en la idea de poder llegar a explorar
otras partes del sistema solar, tal como poder realizar un viaje a Marte. Con
este proyecto seria 10 veces más rápido que el actual y posibilitaría los
viajes tripulados hacia el planeta reduciendo el tiempo de 18 meses a solo 39
días.
Por lo visto y lo que dicen los expertos La Tecnología VASIMR esté lista
para el año 2013
¿Y cómo funciona un motor de plasma?
Aunque esto sea de una nueva tecnología, funciona de una manera similar a
la de un cohete químico tradicional, pero en lugar de utilizar combustible, se
utiliza el plasma. En una primera fase del motor, que funciona a 30 kilovatios,
se obtendría el plasma, al calentar gas argón con una antena de radiofrecuencia
formando una sopa de iones a más de 50.000° Celsius.
El volátil plasma se mantiene estable gracias un potentísimo campo
magnético creado en el Magneto superconductor, recipiente y autentico corazón
del motor en una segunda fase que trabaja a 170 kilovatios se acelera ese
plasma con ayuda de otra antena para lograr la propulsión deseada del motor.
Las ventajas de la ionización de partículas ( y no combustión como ocurre
ahora con los motores clásicos) son enormes. No solo por la enorme potencia y
velocidades que proporciona, también por su menor peso (se necesitara una
cantidad de combustibles seis veces menor), es una tecnología mucho mas limpia
en la que no se vierten residuos químicos al exterior del vehículo espacial y
el riesgo que llegue a explotar es prácticamente nulo.
Así es como funciona el eficiente motor VASIMR a plena potencia, su pequeña
versión de 201KW.
Este es el famoso motor de plasma, es poco lo que le falta para quedar
listo. Dicen que funcionara también para obtener energía en un futuro.
Lo bueno de este proyecto es que no contamina para nada el medio ambiente,
Franklin ha hecho un gran trabajo con este invento, porque ahorra energía, es
10 veces más rápido y no daña la capa de ozono.
Este es Franklin Chang Díaz, ex astronauta. El ingreso en 1980 a la NASA, y
fue seleccionado como astronauta en 1981. El 12 de enero del 86 logro que su
sueño se cumpliera, poder viajar al espacio. En los años que trabajo para la
NASA cumplió 7 misiones e hizo 3 caminatas espaciales que duraron 16 horas,
como parte de la construcción de la Estación Espacial Internacional y se retiró
en el año 2005. En el año actual fue ingresado al salón de fama de la NASA,
Franklin ha sido el primer latinoamericano en ingresar al salón de fama. Ahora
se está dedicando a la terminación de su proyecto EL MOTOR DE PLASMA.
Ventajas.
Transbordador Espacial, que fue diseñado con
el objetivo de situar a personas y objetos en órbita terrestre, ha cumplido su
misión con éxito, pero para ir a otros planetas y sistemas solares harán falta
motores de propulsión interplanetaria mucho más avanzados. Una de las
propuestas más prometedoras es el VASIMR (Cohete de Magneto plasma de Impulso
Específico Variable), diseñado por Franklin Chang Díaz, físico del Instituto
Tecnológico de Massachusetts y astronauta de la NASA. Chang-Díaz, cuya pasión
por las naves espaciales viene de lejos? Construí mi primer cohete cuando era
niño, en Costa Rica, jugando con mis primos. Era un montaje de cajas de cartón,
con sillas por dentro. Tenía hasta radio?, habló acerca de su invento, que
podría propulsar naves espaciales a Marte en viajes de menos de cuatro meses si
logra superar algunos obstáculos técnicos y financieros.
-¿Se puede viajar a Marte con un cohete convencional?
-¿Se puede viajar a Marte con un cohete convencional?
-Con los cohetes movidos por combustibles
químicos, mezcla de sólidos y líquidos, que aún usamos hoy, un viaje a Marte
llevaría por lo menos 10 meses en una nave espacial poco segura y limitada. El
combustible sería un peso muerto durante la mayor parte del viaje, ocuparía
demasiado espacio y dejaría poco hueco para la tripulación y la carga útil. Un
viaje largo en esas condiciones sería un duro castigo para el organismo. Meses
de exposición a la microgravedad debilitan los músculos y huesos, y la
radiación persistente del espacio acabaría con los sistemas inmunológicos. El
cohete de propulsión química nos permitió ir a la Luna y establecer una
presencia permanente en el espacio, pero para explorar el sistema solar tenemos
que desarrollar un nuevo tipo de propulsión.
-¿Qué
cualidades debe tener una nave interplanetaria?
-Debe ser segura, rápida, fiable y capaz de
interrumpir la misión y regresar a la Tierra en caso de un fallo importante. Su
sistema de propulsión tiene que conducir eficazmente la nave durante la fase de
crucero y realizar correctamente las maniobras en los puntos de salida y destino.
-¿La
tecnología de plasma es la solución?
-Sí. El plasma es un gas ioniza-do
-eléctricamente cargado- y supercaliente cuya energía puede ser convertida en
impulso. En eso estamos trabajando con un prototipo del motor Vasimr, el VX-10,
en el Laboratorio de Propulsión Avanzada del Centro Espacial Johnson en
Houston.
-¿Cómo
funciona?
-Es como un globo al que se le desata el nudo:
el aire que va saliendo lo hace correr por todas partes. Usamos hidrógeno
gaseoso que calentamos a temperaturas extremas. El calor de las partículas
equivale a velocidad. Para calentar el gas lo bombardeamos con ondas de radio,
algo parecido a lo que hace un microondas para hervir agua. Así los átomos
pierden sus electrones y el gas se transforma en plasma tan caliente como el
Sol. Este plasma es como una sopa compuesta de partículas cargadas: iones
positivos y electrones negativos. El plasma, considerado el cuarto estado de la
materia, se encuentra de forma natural en los rayos, las nebulosas y el
interior de las estrellas y alcanza temperaturas de cientos de miles de grados.
Puede derretir cualquier material donde pretendas guardarlo.
-¿Y
cómo lo controlan?
-Mediante campos magnéticos. Es la única forma
de manejar el plasma. Usamos electroimanes y bobinas magnéticas muy livianas de
materiales superconductores para crear una tobera magnética, una especie de
conducto invisible que transporta el plasma sin que éste toque las paredes del
motor. Después sale por el escape del motor a velocidades extremas.
-¿Qué
característica distingue al motor Vasimr?
-La clave está en la V de Variable: la tobera
puede cambiar de forma para aumentar o disminuir el flujo del plasma y la
velocidad de la nave espacial, permitiéndole desacelerar de forma inteligente
al final del viaje, cuando se acerque a la órbita del planeta destino. El
cohete está diseñado para cruzar las "colinas" y los
"valles" del espacio de la misma forma que un automóvil con marchas
sube por un puerto de montaña. De esa manera consigue una utilización mucho más
eficiente del combustible y puede impulsar más carga en bastante menos tiempo.
-¿Qué
ofrece el Vasimr?
-Por un lado, acortar en más de la mitad la
duración del vuelo de una nave a Marte: de ocho meses a poco más de tres. Estoy
convencido que así llegaremos al Planeta Rojo y al resto del Sistema Solar.
Además, el motor podría usarse para reciclar el hidrógeno desechado por la
Estación Espacial Internacional y mantener en órbita el laboratorio sin la
necesidad de tener que reabastecerse con entregas de combustible provenientes
de la Tierra.
-¿Protege
el motor a los astronautas de la radiación espacial?
-El campo magnético que produce el Vasimr y el
combustible de hidrógeno actúan como un escudo protector de la radiación, que
es uno de los peligros más serios a largo plazo al que se enfrentan los
tripulantes de las misiones. Además, la capacidad de abrir y cerrar la tobera
permite interrumpir una misión en el acto.
-¿Cómo
se le ocurrió este sistema?
-Tras muchos años de trabajo en investigaciones
de fusión controlada en el Laboratorio Charles Stark Draper del Instituto
Tecnológico de Massachussetts, donde básicamente aspirábamos a crear un pequeño
sol, confinando plasma dentro de un recipiente magnético durante un largo
período de tiempo para lograr la fusión. Se trataba de llegar a producir algún
día un reactor de fusión que nos diera potencia eléctrica para eliminar el
problema energético mundial. Pero eso no ha sido posible hasta ahora.
-¿Podría
servir el Vasimr para el transbordador espacial?
-El transbordador espacial no es adecuado para
ir a Marte. Es como una carreta de bueyes comparado con el Vasimr. Su motor
principal, que es el mejor motor espacial a propulsión química que existe,
tiene un impulso específico de 465 segundos (es una forma de medir la
eficiencia de un cohete). Hace poco, nuestro prototipo VX-10 produjo un impulso
específico de 11 segundos usando como combustible el deuterio, que es un
isótopo del hidrógeno.
-¿Cree
que el hidrógeno es el combustible ideal?
-Hemos experimentado con argón, helio y xenon,
pero el hidrógeno y su isótopo el deuterio son ideales por-que pueden guardarse
a temperaturas criogénicas, y eso significa que se pueden usar también como
enfriadores de los imanes que contienen el plasma. Además, es el elemento más
abundante del universo y los viajeros del futuro podrían obtenerlo en cualquier
sitio. También estamos experimentando con sustancias ricas en hidrógeno, como
el amoniaco, cuya ventaja es la facilidad de almacenarlo.
-¿Cómo
y cuando va a probar el Vasimr?
-Pretendemos llevarlo a la Estación Espacial
Internacional en torno a 2008 para demostrar que el motor puede propulsar el
laboratorio y mantenerlo en órbita contrarrestando la diminuta pero constante
fuerza de rozamiento que recibe la estación de las capas superiores de la
atmósfera.
-¿Están
investigando con algún otro sistema avanzado de transporte espacial?
-Se está trabajando con otro tipo de motores de
plasma, que es el motor de iones. Tanto éste como el Vasimr son motores de
propulsión nuclear eléctrica. Para poder alimentarlos se está desarrollando el
Proyecto Prometeo. También se estudian las velas solares y los elevadores
espaciales.
-¿Cuánto
cuesta el proyecto Vasimr al año?
-Un millón de dólares. La financiación proviene
de varias partes, incluyendo la NASA y el Departamento de Defensa.
-Algunos
críticos dicen que es mucho dinero por un motor que aún no produce resultados
tangibles. ¿Qué opina?
-Mi proyecto ha sido elogiado por las
publicaciones más prestigiosas y ha recibido premios, pero las críticas nunca
faltan. Creo que son parte del proceso natural para entender algo nuevo.
-El
proyecto Vasimr parece haber resistido la prueba del tiempo, ya que fue
concebido hace 20 años y lleva más de diez en el laboratorio, y eso no es muy
frecuente...
-El Vasimr podría ser el precursor del gran
sueño de todos los que estamos dentro del programa espacial: un cohete de
fusión. Algún día generaciones futuras usarán esta tecnología para llegar
rápido a las estrellas. Ahora estamos preparando el terreno para lograrlo.
La
empresa Ad Astra Rocket es una firma dedicada a la ingeniería aeroespacial,
creada con el fin de desarrollar tecnologías de propulsión avanzadas, basadas
en plasma, está ubicada en Houston, Texas y cuenta con una
subsidiaria en Guanacaste, Costa Rica. Sus innovadores
proyectos avanzan a buen paso.
Así
lo confirmó a Estrategia y Negocios su CEO y presidente de la compañía, el Dr.
Franklin Chang Díaz. Chang fue uno de los primeros latinoamericanos en llegar
al espacio y ha marcado un hito en la historia, ya que sus logros han
trascendido las fronteras.
Según
el CEO de Ad Astra Rocket, las pruebas realizadas para poner en marcha el
proyecto del motor de plasma VASIMR VX-200 han sido muy exitosas, por lo que es
probable que dentro de poco, la sociedad sea testigo de una revolución en los
viajes espaciales.
El
motor de plasma ha sido probado en cámara al vacío y el siguiente paso será la
prueba en el espacio, lo que evidentemente allanará el camino para comenzar un
nuevo mercado en la tecnología aeroespacial.
Franklin
Chang fue enfático en que el camino ha sido difícil, con grandes retos, pero su
mensaje es claro, hay que esforzarse y luchar por conseguir las metas
establecidas. Bien lo dice el ex astronauta, para alcanzar los objetivos se
requieren pasos pequeños pero frecuentes, atención a los detalles y aprender de
los errores
Le
mostramos en detalle nuestra conversación con el CEO de Ad Astra Rocket.
¿Don Franklin cómo va el desarrollo del motor de plasma? En
qué etapa se encuentra?
Hemos
acumulado más de 10.000 disparos del motor VASIMR VX-200 a alta potencia con
excelentes resultados y este año nos preparamos para completar el diseño y
prueba del sistema de administración térmica. Este es el último hito antes de
iniciar la construcción del motor VF-200-1 que probaremos en el espacio.
¿Cómo nació la idea del motor de plasma?
Nació
a finales de la década de los setenta, en el Instituto Tecnológico de
Massachusetts, como un concepto derivado de mis trabajos de tesis doctoral en
la física del plasma y la fusión termonuclear controlada.
¿Cómo van a probar el motor de plasma? Cuál sería el
proceso?
Lo
hemos probado múltiples veces en nuestra cámara de vacío en las instalaciones
de Ad Astra Rocket Company en Houston, Texas. El siguiente paso es la prueba en
el vacío del espacio mismo. Esa demostración abrirá las puertas de la
comercialización de la tecnología.
¿Cómo es ser el CEO de una compañía que se ha impuesto
retos tan importantes para el avance de la humanidad?
Es
una vida llena de intensidad y responsabilidad ante nuestros accionistas,
empleados y futuros clientes. Los retos son grandes; sin embargo, hemos venido
alcanzando los hitos a medida que pasa el tiempo y, a medida que progresamos,
el riesgo es cada vez menor. Lo más difícil, ya lo pasamos, lo que viene ahora
es menos difícil pero sí más caro.
¿Cómo ha logrado trasladar sus sueños y expectativas al
equipo de trabajo?
Los
egos se quedan en la puerta y nos enorgullecemos de tener una fuerte ética de
trabajo en equipo y humildad. Todos somos valiosos y cada uno juega el mejor
juego posible en su posición. Mi filosofía ha sido: pasos pequeños pero
frecuentes, atención a los detalles y aprender de los errores.
¿Cuántos costarricenses trabajan en la compañía y personas
de qué otras nacionalidades laboran en su empresa?
Tenemos
once costarricenses, uno nacido en Nicaragua, otro en Rusia y otro en Vietnam y
el resto norteamericanos.
¿Qué valoración le da a su recurso humano? Cómo se
desempeñan y cuál es la clave de ese desempeño?
Es
el recurso más importante de la empresa. Buscamos moldear al científico,
ingeniero y explorador íntegro, desde las destrezas del torno y la fresadora en
el taller a las esquinas de la física teórica y la matemática. Todos aprendemos
a hacer de todo y cada uno tiene algo especial que contribuir.
Además del desarrollo del motor de plasma: ¿qué trabajo
realiza la compañía, como parte de sus iniciativas de Responsabilidad Social
Empresarial?
Trabajamos
con la juventud, es algo que nos motiva y nos emociona. Todas las semanas, nuestros
laboratorios se convierten en aulas de enseñanza, donde los jóvenes ven cómo se
hace la ciencia y cómo realizamos un sueño paso por paso.
En cuanto a los proyectos de energía renovable, ¿cómo va su
avance?
Nuestro
proyecto con RECOPE de producción y almacenamiento de hidrógeno ya está
operando y ha funcionado muy bien.
En
tecnología eólica, hemos completado tres generaciones de aerogeneradores con
diseño y construcción autóctonos de la empresa.
El
proyecto de hidrógeno-metano en colaboración con Cummins Inc. sigue adelante.
Ahora nos preparamos para una nueva fase de integración y comercialización de
estos sistemas en nichos de oportunidad que ya se presentan.
¿Cuál sería su mensaje para los jóvenes de la región, desde
su experiencia como uno de los centroamericanos más exitosos en la historia?
Nada
viene fácil. Hay que luchar para lograr las metas. Eviten el individualismo y
busquen el trabajo en equipo. Tracen su ruta a la meta final, pero tomen pasos
pequeños, medibles y frecuentes y eviten la parálisis del análisis. Estén
dispuestos a arriesgarse y no le teman al fracaso, pues con él, el éxito es más
dulce.
Futuras aplicaciones del motor de plasma:
Si el espacio va a ser el dominio de los países más
ricos, para eso mejor no ir".
Se nota que Franklin Chang, uno de los primeros
latinoamericanos en ir al espacio y el astronauta que más misiones acumula
—participó en siete y comparte el récord con el estadounidense Jerry L. Ross—,
es un acérrimo defensor de la democratización del espacio.
El costarricense insiste en que todos los países deben
tener la oportunidad de explorarlo y para ello está poniendo su grano de arena.
Entre manos tiene un invento revolucionario con el que promete llevar naves a
Marte en 39 días —en la actualidad se necesitan entre siete y
ocho meses— y con el que quiere poner a Costa Rica en el mapa de la exploración
espacial.
El
motor VASIMIR se tardaría siete veces menos en llegar a Marte, dice Chang.
La innovadora tecnología se llama motor de magnetoplasma de impulso variable (VASIMIR, en inglés),
pretende ser una alternativa barata y eficaz para propulsar naves espaciales y
es el sueño de toda la vida de Chang.
El Nautilus como inspiración
Chang, hijo de un empleado petrolero de ascendencia
china y una madre costarricense, nació en San José, la capital de Costa Rica,
en 1950.
Su primer cohete lo construyó durante la infancia,
para jugar con sus primos. Era un montaje hecho con cajas de cartón y
"tenía hasta radio", cuenta.
Después fue a Estados Unidos a seguir con la
secundaria, y allí continuó después con su formación académica.
Estudió ingeniería mecánica en la
Universidad de Connecticut y se sacó un doctorado por el Instituto de
Tecnología de Massachusetts (MIT, en inglés) en física aplicada al plasma en 1977.
Fue en ese tiempo cuando empezó a esbozar el motor,
pero la idea había empezado a cristalizar mucho antes en su cabeza, "desde
que el Nautilus cambiara el paradigma del balance bélico-estratégico
marino", señala.
Fue
el primer submarino propulsado con energía nuclear.
El USS Nautilus (SSN-571), un submarino
estadounidense, fue el primero propulsado con energía nuclear del mundo.
"Se sumergió en Alaska, en el Pacífico, y
reapareció en Islandia, en el Atlántico Norte. Pudo atravesar la capa polar,
algo imposible con un submarino convencional, diésel", explica.
Así que Chang empezó a pensar en la posibilidad de
utilizar energía nuclear no solo para alimentar vehículos en el mar, sino
también en el espacio.
"Siempre estuve fascinado con el transporte
espacial de seres humanos", le cuenta Chang a BBC Mundo en Costa Rica.
"Y empecé a pensar en una alternativa
al darme cuenta que la tecnología actual no daba la talla para movernos en esas
distancias, al menos en el sistema solar", dice.
Al espacio sin dejar el laboratorio
Pero se le encendió la bombilla cuando trabajaba en el
Laboratorio Charles Stark Draper del MIT, donde según cuenta, básicamente
aspiraban "a crear un pequeño sol confinando plasma —gas ionizado,
eléctricamente cargado— dentro de un recipiente magnético".
El objetivo era llegar a producir algún día un reactor
de fusión que produjera electricidad, y a esa idea le sumó la del motor.
En 1979 ya tenía el diseño sobre el papel.
Al año, en 1980, la Administración Nacional de la
Aeronáutica y del Espacio (NASA) lo seleccionó para que fuera astronauta. Y se
embarcó en su primera misión en 1986, el STS-61-C.
A aquella le seguirían otras seis.
Pero en todo ese tiempo, siguió trabajando en su
motor, dentro de la misma agencia primero, como director del Laboratorio de
Propulsión Espacial Avanzada en el Centro Espacial Johnson, y por su propia
cuenta después.
En 2005, se retiró de la NASA para
dedicarle todo el tiempo a su proyecto, y se asoció con la empresa Ad Astra
Rocket.
Pero la relación con la agencia espacial no terminó
ahí. De hecho, firmaron una alianza para que la NASA dotara a la empresa de
US$10 millones durante tres años para terminar el motor VASIMIR.
"Sopa ardiente" de iones
El VASIMIR funciona de forma similar a un cohete
químico tradicional. Con la ayuda de un combustible se crea una explosión que
recorre la tubería interior del cohete y produce la aceleración necesaria para
que el vehículo se desplace.
Pero en el caso del motor de Chang,
no hay combustible, sino plasma, el cuarto estado de la materia.
Ésta se obtiene al calentar un gas con una antena de
radiofrecuencia y formando una "sopa" de iones a más de 50.000 grados
centígrados.
Como el plasma es tan caliente, no existe un material capaz de contenerlo.
Así que en el diseño del costarricense es un campo magnético el que se encarga
de formar el recipiente.
El campo magnético, una especie de conducto invisible,
transporta el plasma sin que éste toque las paredes del motor.
Después sale por el escape del motor a velocidades
extremas.
Gracias a ello, "se podría llegar a Marte mucho
más rápido" y con menos combustible, dice Chang a BBC Mundo.
"Con la tecnología actual se necesitan entre
siete y ocho meses, y eso es un gran problema porque en todo ese tiempo el
cuerpo (de los astronautas) se debilita y la misión se vuelve muy frágil",
explica.
"Además, tendrían que quedarse en Marte otro año
entero para poder regresar a la Tierra, cuando ambos planetas se
alinearan".
"Y eso sin mencionar que una expedición de tan
larga duración podría terminar en catástrofe".
"La parte romántica"
También se minimizarían los efectos de los viajes
espaciales en los astronautas, dice.
"Se sufre una serie de efectos
por la ausencia de peso y otros por la radiación, la lluvia de
partículas cargadas a las que se exponen los astronautas", explica.
"También producen problemas en varios sistemas y
órganos, además del debilitamiento muscular y la descalcificación", añade,
aunque matiza que él no sufrió tantos efectos secundarios porque las misiones
entonces no duraban tanto como hoy.
"Por eso queremos ir rápido a Marte y estar bajo
la gravedad del planeta cuanto antes, para que el cuerpo (de los astronautas)
no se debilite".
Chang espera probar el motor de
plasma en una cámara de vacío de Houston, EE.UU., en breve.
Una vez completada esa prueba de laboratorio, será el
momento de ponerla en órbita en la Tierra, para ver si los resultados se
replican en el espacio.
Si lo hacen, estará listo para hacer más eficientes
los viajes al planeta rojo, o para lanzar naves robóticas o limpiar la órbita
terrestre de basura espacial.
"Lo de Marte es la parte romántica",
reconoce.
Y es que echa de menos el espacio. "Algún día puede que vuelva", dice.
Quizá lo haga a bordo de un cohete propulsado por su
motor de plasma.
"Pero por ahora el objetivo es abrirle la opción
a otros". Porque es, ante todo, defensor de la democratización del
espacio.
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