Cohete Resistojet

Un propulsor resistivo es un método de propulsión de naves espaciales ( propulsión eléctrica ) que proporciona empuje calentando un fluido generalmente no reactivo . El calentamiento se logra normalmente enviando electricidad a través de una resistencia que consiste en un filamento incandescente caliente, y el gas expandido se expulsa a través de una boquilla convencional. ^{[ 1 ]}

Los motores resistojet se han utilizado en el espacio desde 1965 a bordo de los satélites militares Vela . Sin embargo, no comenzaron a usarse en aplicaciones comerciales hasta 1980 con el lanzamiento de los primeros satélites del programa Intelsat-V . Muchas naves espaciales GEO, y los 95 Iridium , utilizaron motores resistojet de la serie Aerojet MR-501 / MR-502 . ^{[ 1 ] [ 2 ]} Actualmente, la propulsión resistojet se utiliza para la inserción orbital , el control de actitud y la desorbitación de satélites LEO , y funciona bien en situaciones donde la energía es una limitación mucho menor que la masa, y donde la eficiencia de propulsión debe ser razonablemente alta, pero se acepta un empuje bajo .

También se han propuesto los Resistojets como medio para utilizar los residuos biológicos como masa de reacción, particularmente en combinación con hidracina . Los estudios se centran en las características del vapor y el dióxido de carbono como componentes principales de una corriente de residuos biológicos, y suelen utilizar zirconia cúbica como elemento calefactor . ^{[ 3 ]}

Muchas misiones satelitales requieren la capacidad de realizar pequeñas modificaciones en la trayectoria incluso después de que la nave haya sido insertada en órbita. La mayoría de los satélites utilizan motores de cohete monopropelente o propulsores de gas frío para dichos ajustes orbitales. Sin embargo, ambos métodos presentan algunas limitaciones: la hidracina, el monopropelente más utilizado, es muy costosa y, debido a su naturaleza volátil, no es adecuada para satélites pequeños que se envían al espacio como carga secundaria. Los propulsores de gas frío, si bien utilizan gases relativamente baratos, inertes y, por lo tanto, "seguros" como el nitrógeno, tienen un impulso específico bajo en comparación con los motores monopropelente. Los resistojets están diseñados para salvar la brecha entre estos dos métodos de propulsión, ofreciendo la seguridad de un propelente inerte junto con un impulso específico cercano al de la hidracina. ^{[ 4 ]}

La principal desventaja del diseño de un propulsor resistivo en comparación con los propulsores de gas frío más sencillos es la necesidad de una fuente de alimentación, que ocupa espacio y, por lo tanto, a veces resulta un factor limitante para las misiones de microsatélites . Además, la mayor complejidad técnica de un propulsor resistivo en relación con soluciones más simples conlleva un mayor riesgo de fallo técnico.

Dado que no aprovechan la combustión química, los cohetes de resistencia (y diseños similares ) tienen un empuje mucho menor que el de los cohetes convencionales de combustible sólido y propulsor líquido . Por consiguiente, no son adecuados para maniobras orbitales que requieren un delta-V elevado durante periodos cortos.

Los propulsores resistivos pueden considerarse una evolución de los propulsores de gas frío tradicionales, que son la forma más simple de motor de cohete disponible. Su tanque de combustible contiene el propulsor, que luego se dirige a la tobera donde se descomprime, impulsando la nave hacia adelante. En un propulsor resistivo, se utiliza una resistencia para calentar el fluido antes de que entre en la tobera, lo que provoca que se expanda con mayor fuerza, resultando en un impulso específico más alto.

Una resistencia es un componente eléctrico que convierte la energía eléctrica en calor. Por lo tanto, el empuje de un motor de propulsión resistiva se puede regular simplemente modificando la potencia que circula por la resistencia.

 Calentar un fluido a temperatura ambiente (27 °C) a 300  °C de esta manera produce un aumento del 41 % en el impulso específico. Si se calienta a 900  °C, el impulso específico podría duplicarse en comparación con un propulsor de gas frío que utilice el mismo propulsor. En otras palabras, cuadruplicar la temperatura produce una duplicación del impulso específico.

• propulsión eléctrica solar
• propulsor de cohete Arcjet

• Sistema de propulsión por resistencia de xenón para microsatélites (Centro Espacial de Surrey, Universidad de Surrey, Guildford, Surrey) (Documento disponible para su compra)
• Dos nuevos satélites de la ESA fueron puestos en órbita con éxito (Agencia Espacial Europea).
• Sistema de propulsión Resistojet para microsatélites (Alta, Italia)