Optimización de un propulsor de plasma pulsado trielectródico para satélites pequeños

Y. BIONDI; E. ROITBERG; D. GRONDONA; A. MARQUEZ; F. MINOTTI

Villa Merlo- San Luis

Congreso; 100 Reunión Nacional de Física Argentina; 2015

Asociación Física Argentina

Los impulsores de plasma pulsado (Pulsed Plasma Thruster, PPT) son sistemas de propulsión basados en la eyección de un plasma producido por una descarga eléctrica. La corriente de la descarga produce la ablación de una pequeña masa de material que es ionizado y acelerado a altas velocidades de escape impulsando al sistema. La demanda de un sistema de propulsión eficiente, de baja masa, que requiera baja potencia y de bajo costo para ser empleado en una nueva generación de satélites pequeños, ha llevado a retomar el interés en el estudio de los PPT. Es de notar que en Argentina una nueva industria dedicada a la construcción de microsatélites está requiriendo el desarrollo de un sistema propulsor eficiente para control de altitud y corrección de velocidad, y con costos asequibles.En este trabajo se presenta un sistema de electrodos con una configuración coaxial trielectródica. El circuito eléctrico de la descarga consta de un capacitor de 4,2 μF que se carga hasta aproximadamente 600V. La descarga se inicia aplicando la tensión de carga entre el electrodo central y el electrodo intermedio, esto da lugar a la generación de un plasma inicial que induce el desarrollo de una segunda etapa de la descarga en la cual circula alta corriente entre el electrodo central y el electrodo externo y produce la ablación del material aislante. Con esta configuración se logra controlar el inicio de la descarga con baja corriente (~30 A) y en la descarga principal se logran alcanzar corrientes de 700 A. El trabajo incluye el estudio de los parámetros eléctricos del circuito a fin de caracterizar la descarga y estimar el impulso medio obtenido.