Diseño de un dispositivo para generación de fuerza magnética en microgravedad

Abstract

Cuando un avión realiza maniobras parabólicas, la tripulación está sometida a gravedad reducida o microgravedad. Teniendo en cuenta esto, el objetivo del dispositivo aquí propuesto es que, durante tres parábolas, se pueda generar una fuerza descendente que simule el efecto de la gravedad y haga que el dispositivo permanezca inmóvil ante la presencia de ingravidez. En otras tres parábolas se espera generar una fuerza ascendente con el fin de que el dispositivo se desplace en dirección opuesta a la microgravedad. La metodología utilizada para la generación de fuerzas cumple la ley Lorentz, según la cual un cable conductor que transporta corriente, al estar sometido a un campo magnético, genera un vector de fuerza. En los dos casos, las fuerzas ascendentes y descendentes se medirán por celdas de carga ubicadas en la parte superior e inferior de dos imanes. Los resultados de este dispositivo son importantes para la exploración espacial, ya que este principio sería aplicable a la creación de «gravedad artificial» al usar este sistema en un traje espacial, así como en aplicaciones en la tierra relacionadas con el principio de levitación magnética. Los resultados obtenidos durante el vuelo, recopilados por las celdas de carga y almacenados en una memoria, muestran la presencia de fuerzas ascendentes y descendentes en un entorno de microgravedad.

When an aircraft performs parabolic maneuvers, the crew is subject to reduced gravity or microgravity. Taking this into account, the objective of the device that is proposed in this study is to generate during three parabolas a downward force that simulates the effect of gravity and makes the device remain motionless in the presence of weightlessness. In other three parabolas, the expectation is to generate an upward force so that the device moves in the opposite direction to microgravity. The methodology used for force generation is in line with Lorentz's law, according to which a current carrying conductor cable generates a force vector when coming under a magnetic field. In both cases, the upward and downward forces will be measured by load cells located at the top and bottom of two magnets. The results of this device are important for space exploration, since this principle would be applicable to the creation of "artificial gravity" when using this system in a space suit, as well as in applications on earth related to the principle of magnetic levitation. The results obtained during the flight, collected by the load cells, and stored in a memory, show the presence of upward and downward forces in a microgravity environment.