La Singularidad Desnuda

Un universo impredecible de pensamientos y cavilaciones sobre ciencia, tecnología y otros conundros

Posts Tagged ‘Ingeniería’

Jugar con un propulsor de iones

Posted by Carlos en febrero 25, 2008

Hace un par de días hablábamos de la misión Dawn que explorará Ceres y Vesta en el cinturón de asteroides, y del propulsor de iones del que está dotada la sonda. Precisamente en relación a este último, en la web oficial de la misión hay un par de applets de java que en plan didáctico permiten jugar un poco con el diseño del propulsor de iones. El primero de los applets es parecido al juego “Gravity” (del que hablamos hace tiempo). Si en este último había que poner masas en órbita durante el mayor tiempo posible, en el que nos ocupa ahora hay que disponer unas ciertas cargas eléctricas (positivas y negativas) en un plano, de manera que una carga de prueba disparado desde un extremo de la pantalla alcance un objetivo en el otro extremo. Puede ser interesante practicar primero un poco con el tutorial que se ofrece en la web.

Charge simulator

El segundo applet es un modelo más realista del propulsor de iones. En él tenemos que jugar con dos parámetros que corresponden a elementos reales del motor: la separación entre dos placas cargadas y la diferencia de potencial entre las mismas. La idea básica es que un flujo de electrones va a ionizar el xenón que hay en la cámara. La primera placa actúa de “lente de enfoque” atrayendo a los iones Xe+ y dirigiéndolos en la dirección correcta hacia la segunda placa. Ésta tiene una mayor carga negativa y acelera a los iones con el objetivo de aprovechar su momento lineal para impulsar la sonda. Si la separación entre las placas o la diferencia de potencial entre las mismas es muy pequeña, los iones no se aceleran lo suficiente, y si la separación es muy grande se pierde “enfoque” y se consume más energía (tanta más cuanto más alta sea la diferencia de potencial). ¿Quién dijo que la ingeniería no es divertida?

Design your own ion engine
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La búsqueda del bosón de Higgs en el LHC cerca de comenzar

Posted by Carlos en febrero 6, 2008

Hace un par de semanas se procedió al emplazamiento del último componente del CMS (Compact Muon Solenoid), uno de los sensores del LHC que pueden permitir el descubrimiento del bosón de Higgs. El CMS es un dispositivo de 12500 toneladas de peso, cuya finalidad es la detección de muones. Su utilidad en la detección del bosón de Higgs radica en el hecho de que si éste tiene una masa de unos 150 GeV puede decaer en dos bosones Z, cada uno de los cuales decaería a su vez en un muón y un anti-muón. La detección de este tipo de eventos puede proporcionar por lo tanto evidencia clara del bosón de Higgs y de su masa.

Higgs decay
Credit: CERN

El funcionamiento del CMS es sumamente interesante. Se trata básicamente de un detector cilíndrico organizado en diferentes capas de detección: una primera que registrará y detendrá a fotones y electrones, una segunda que dará cuenta de los hadrones, y una tercera a la que sólo pueden llegar neutrinos y muones. La presencia de un fuerte campo magnético provocará que la trayectoria de las partículas cargadas se curve, lo que unido a una red de sensores concéntricos permitirá obtener una indicación de la energía y tipo de la partícula incidente. La imagen inferior muestra un corte transversal del detector, y pulsando sobre el mismo se puede acceder a una animación en flash que muestra la trayectorias de diferentes tipos de partículas en él.

Compact Muon Solenoid

El último componente del CMS que se acaba de situar en posición, 100 metros bajo el suelo, es una especie de tapa del cilindro, con un peso de 1430 toneladas. Ahora queda completar la instalación y de ir todo bien, se podrán tener todos los detectores operativos para abril de este año. La caza está cerca de dar comienzo en el LHC.

CMS final componentCMS last component
Credit: CERN

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