Aceleración objetos hipervelocidad
Física

Objetos acelerados a hipervelocidad

(NC&T) La tremenda velocidad ha establecido un nuevo récord para el "motor" responsable, la Máquina Z de los Sandia National Laboratories, la cual puede ahora propulsar pequeños discos a 34 kilómetros por segundo, más rápido que los 30 kilómetros por segundo con que la Tierra viaja a través del espacio en su órbita alrededor del Sol, 50 veces más veloz que una bala de rifle, y el triple de la velocidad necesaria para escapar al campo gravitatorio de la Tierra.

El propósito inmediato de estos vuelos ultraveloces es ayudar a entender las condiciones extremas que se encuentran en el interior de los planetas gigantes como Saturno y Júpiter, y adelantar la producción de energía casi ilimitada mediante la fusión nuclear.

La máquina Z lanza pequeños discos que golpean en un blanco después de viajar sólo cinco milímetros. El impacto genera una onda de choque que alcanza en algunos casos 15 millones de veces la presión atmosférica normal y eso la hace atravesar el material del blanco. Las ondas son tan poderosas que convierten los sólidos en líquidos, los líquidos en gases, y éstos en plasma, del mismo modo que el calor funde el hielo o hace hervir el agua hasta transformarla en vapor.

La diferencia está en que el proceso tiene lugar a temperaturas mucho más altas y en tiempos mucho más cortos que aquéllos a los que un fogón de cocina podría acercarse en el mejor de los casos. Las presiones producen en los materiales estados raramente vistos o medidos en el laboratorio.

Aceleración objetos hipervelocidad
Marcus Knudson frente a la máquina Z (Foto: Randy Montoya)
Cuando las ondas de choque penetran una cápsula que contiene deuterio (un isótopo del hidrógeno), los investigadores aprenden más sobre cómo se comporta el hidrógeno bajo condiciones extremas, suministrando más información para hacer posible para la humanidad el logro de la fusión nuclear controlada, proceso que alimenta al Sol. Implementando este método en una planta de producción de energía, potencialmente de bajo impacto medioambiental, sería viable producir cantidades casi ilimitadas de energía a partir del empleo del agua de mar como combustible.

Al crear estados de la materia sumamente difíciles de lograr en la Tierra, los discos volantes también proporcionan datos a los astrofísicos que especulan sobre la estructura y la formación de planetas como Júpiter y Saturno.

Los discos son pequeños. Sólo miden 30 mm por 15 mm de sección transversal, y 850 micras de espesor. El truco para acelerar hasta hipervelocidad a los frágiles discos de aluminio en fracciones de segundo sin evaporarlos, se basa en el muy fino control ejercido sobre los pulsos del campo magnético que producen el vuelo.

Se espera que una modernización de la máquina Z, planeada para el próximo año, logre que los discos alcancen velocidades de entre 45 y 50 kilómetros por segundo, llevando más profundamente al estado de plasma a los materiales usados como blanco. El récord anterior de velocidad de la máquina Z propulsando discos se obtuvo hace dos años y fue de 21 kilómetros por segundo.
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