Propulsión por haz de electrones

El modo de impulsarse en el espacio que precisa menos masa es la propulsión solar eléctrica (SEP), basada en usar la energía eléctrica suministrada por paneles solares para ionizar materia propelente y acelerarla para expulsarla en sentido contrario a la marcha. El propelente expulsado lo hace a tanta velocidad que, mediante poca masa, impulsa a reacción la nave durante mucho tiempo, aunque la aceleración de la nave es minúscula.

Me pregunto, como otros antes, si se podrían usar electrones en lugar de átomos como propelente. Hay mucha experiencia en el uso de electrones acelerados en el vacío, incluso en el ámbito doméstico, por ejemplo en las televisiones con pantalla de tubo de rayos catódicos (CRT). Caso de poderse hacer, la masa del propelente sería casi nula, a costa de que la nave se cargaría eléctricamente, porque al perder la carga negativa de los electrones usados como propelente, la nave se convertiría en un polo positivo de un campo eléctrico.

Que la nave tenga carga eléctrica podría tener ventajas. Por ejemplo:

- Podría atraer gas interplanetario que, además de neutralizar la carga eléctrica, se podría usar como propelente en motores iónicos.

- En caso de querer desorbitar un satélite, la propulsión electrónica se sumaría a la atracción electrostática entre el satélite y la Tierra para acercar el satélite hasta la atmósfera, que acabaría frenándolo por completo.

Fusión de flujos por electromagnetismo

En el espacio exterior se observan múltiples chorros de plasma delgados de gran longitud. Se dan en diferentes entornos, como las cercanías de agujeros negros o las superficies de las estrellas. Propongo un proceso por el que muchos flujos de materia con carga eléctrica, cercanos entre sí, poco intensos y con intensidades y direcciones muy variables, terminan uniéndose en un único chorro intenso y delgado, mediante la fusión de sus campos magnéticos.

Supongo que si un flujo de partículas cargadas circula en un medio que le permite cambiar de dirección, por ejemplo el vacío, si hay otro flujo paralelo en el mismo sentido y con la misma intensidad, generan campos magnéticos iguales que se repelen entre sí, y apartan los dos flujos. Pero si uno de esos flujos es mucho más intenso que el otro, quizá su campo magnético envuelva al flujo débil antes de que este se aparte. Al estar los dos flujos dentro del mismo campo magnético, propongo que se unirán, reforzando el conjunto flujo/campo. A partir de ahí el campo impedirá que la corriente se salga del centro del campo magnético, forzará que circule como un chorro estrecho muy colimado, como si circulara por un tubo formado por el campo magnético.

Quizá esto es lo que ocurre en el Sol cuando se producen las eyecciones de masa coronal. Las emisiones de materia hacia fuera, impulsadas por las reacciones del interior, en principio irían en múltiples direcciones, sin suficiente impulso como para escapar del Sol, volviendo a caer tras trazar un arco, pero al llegar al espacio y poder cambiar de dirección, estas emisiones pueden unirse a un flujo algo más potente, que las reuniría con su campo magnético, que estas a su vez reforzarían, generando un chorro tan potente que escapa de la gravedad del Sol.

Algo similar ocurriría con el plasma que surge de los discos de acreción de los agujeros negros, dando como resultado los chorros relativistas, que tienen velocidades cercanas a la de la luz, y que pueden alcanzar millones de años luz sin dispersarse, quizá porque a medida que avanzan van creando el campo magnético que los contiene.

Hay observaciones recientes de campos magnéticos que rodean los chorros astronómicos, estos campos podrían explicar la colimación de los chorros:

https://public.nrao.edu/news/helical-magnetic-fields-a-universal-mechanism-for-jet-collimation/

«Campos magnéticos helicoidales: ¿un mecanismo universal para la colimación de chorros?»

https://www.europapress.es/ciencia/astronomia/noticia-bucles-atmosfera-solar-avisan-grandes-llamaradas-20250116114925.html

"Bucles en la atmósfera solar avisan de las grandes llamaradas"