MHD
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...¿Qué es la MagnetoHidrodinámica, abreviada como MHD? Es el arte y la manera de actuar sobre un fluido, líquido o gas, aplicándole fuerzas electromagnéticas, siempre que sea suficientemente conductor de electricidad. Entonces se hablará de acelerador MHD. También es el arte y la manera de transformar la energía cinética de un fluido en energía eléctrica. Entonces se hablará de generador MHD. Más generalmente, en la medida en que se produce una conversión directa de una forma de energía en otra forma de energía (cinética, electromagnética), se hablará de conversor MHD.
...Para iniciarse en la MHD, véase mi cómic "El Muro del Silencio" (bien nombrado) en el "cd-Lanturlu".
...En los años sesenta, Francia se encontró completamente a la vanguardia en este campo. Se podría decir: por el hecho del azar. Un gran esfuerzo de investigación en MHD había sido iniciado al comienzo de los años sesenta, en muchos países: Inglaterra, URSS, EE.UU., Francia. Países como Alemania, y luego Japón, se unieron a este grupo más tarde. El objetivo era entonces desarrollar generadores MHD que podían tener, en principio, rendimientos mucho más altos que los de las máquinas térmicas (hasta un 60%). Las fuentes de energía eran de dos tipos: combustión de hidrocarburos o energía nuclear. Para que el proceso fuera rentable, era esencial que el fluido del cual se quería extraer la mayor cantidad de energía cinética tuviera una conductividad eléctrica suficiente. Sin embargo, en principio todos los gases son muy malos conductores de electricidad. De hecho, son incluso... aislantes. Por lo tanto, se hicieron todo lo posible para dotar a estos gases de una conductividad eléctrica importante, "sembrándolos" con elementos alcalinos, de bajo "potencial de ionización" (esencialmente cesio). Pero los resultados resultaron decepcionantes, a pesar de las grandes cantidades invertidas en esta investigación, en una época de fuerte crecimiento económico. Se consideró entonces hacer funcionar estos generadores "con dos temperaturas", dotando al gas de electrones libres de una temperatura más alta que la del gas mismo, constituido por átomos. Pero una terrible inestabilidad, descubierta teóricamente en 1964 por E. Velikhov (que más tarde se convirtió en vicepresidente de la Academia de Ciencias de la URSS) arruinó todos estos planes, a finales de los años sesenta. A mediados de los años setenta, la mayoría de los países habían abandonado, excepto la URSS, que mantuvo, hasta su colapso económico, un importante esfuerzo en este campo de investigación.
...Cuando fui asignado al Instituto de Mecánica de Fluidos de Marsella, en 1965, encontré un pequeño equipo, reunido alrededor de un investigador: Georges Inglesakis, quien había realizado, inspirándose en trabajos realizados en EE.UU. por un investigador suizo, Bert Zauderer, experimentos de conversión directa utilizando como fuente de ráfagas de gas lo que se llamaba un "tubo de choque". Las experiencias eran de muy corta duración (menos de cien microsegundos), pero todo el interés residía en el hecho de que el gas expulsado a gran velocidad (más de 2500 m/s), a alta presión (un bar) era también muy caliente (diez mil grados), por lo tanto muy buen conductor de electricidad. En estas condiciones, se volvió posible simular estos generadores MHD de los que se soñaba, comprimiendo, es decir calentando y expulsando a través de una tobera gases que normalmente son muy malos conductores de electricidad, como el argón, pero que se volvían conductores a la temperatura a la que se los llevaba. Por supuesto, estas experiencias no tenían ningún interés en el plano estrictamente industrial. ¿Qué hacer con un generador que solo puede funcionar, cada hora, durante una diezmillonésima de segundo, aunque durante ese tiempo emita varios megavatios? En esa época, nadie lo comprendió (excepto los soviéticos) que estos generadores impulsivos encontrarían un día su reutilización en lo que más tarde se llamaría la "guerra de las estrellas" y de lo cual hablaré en el sitio.
...El lector aprenderá, posteriormente, y posiblemente con sorpresa, que el padre de la MHD soviética no fue otro que el genial Andrei Sakharov (también padre de la primera bomba H rusa). Sakharov no era un investigador, era un inventor y un visionario. Nadie, en este Instituto de Marsella donde yo había llegado, sospechaba las verdaderas posibilidades de la MHD. Sin embargo, algunos resultados espectaculares fueron obtenidos. En 1967, dos años después de mi entrada al laboratorio, gracias a un truco, redescubierto quince años más tarde por un japonés, logré hacer funcionar por primera vez un generador bitemperatura (siempre durante esas ráfagas breves), aprovechando la inestabilidad de Velikhov (la cual se desarrollaba en un millonésimo de segundo). También se realizaron con éxito experiencias de aceleración del plasma, con ganancias de velocidad de 5 km/s sobre solo diez centímetros de longitud de tobera. Pero todo esto pasó completamente desapercibido, en el contexto de la desastrosa situación general.
...En Francia, la investigación está, en principio, "dirigida". Organismos como el CNRS o otros se dotan por lo tanto de "programas". El problema es que las personas que establecen estos programas y quienes tienen las ideas, efectúan las investigaciones, no son las mismas personas. No sé si ya has cortado la cabeza de un pato de un solo golpe de hacha. Todos saben que la bestia puede correr rápidamente. La investigación francesa es un poco como este pato sin cabeza, la situación agravada por el hecho de que las instancias de investigación francesas dependen estrechamente:
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Del ejército
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De los politécnicos
...Cuando se comprendió todo esto, a menudo después de muchas años de dificultades, solo queda volverse hacia el único campo de investigación donde se pueda considerar trabajos a largo plazo: la investigación teórica.
...Abandoné toda investigación en MHD en 1987, después de haber insistido durante diez años después de que los programas de investigación franceses hubieran sido oficialmente cerrados. Abandoné porque me lo impusieron y forzaron. Lo expliqué en diferentes libros. Lo retomaré en esta sección de mi sitio MHD. En el corazón de esta investigación había una idea apasionante: ¿es posible hacer evolucionar un vehículo a velocidad supersónica, e incluso hipersónica, en aire denso, sin crear un "Bang", una onda de choque? Un estudiante, Bertrand Lebrun, hizo una tesis doctoral bajo mi dirección, en esta dirección. Nuestros trabajos teóricos, acompañados de numerosas publicaciones científicas en revistas de primer nivel y comunicaciones en congresos internacionales, respondieron afirmativamente (ver la lista al final del documento accesible por el enlace). A mediados de los años ochenta logré convencer al Director General del CNRS, Papon, de ayudarnos a montar una experiencia. Se desbloquearon créditos. La idea era trabajar nuevamente en experiencias de corta duración, utilizando el "tubo de choque" como soplador de ráfagas calientes. Un laboratorio de Rouen aún poseía una de estas... antigüedades. Además, habíamos recuperado un importante equipo, restos del primer "tokamak" de Fontenay-aux-Roses. Papon estaba encantado, viendo "que íbamos a hacer investigación de vanguardia con equipo de desecho". A finales de los años ochenta, estuvimos a punto de lograrlo. Pero el ejército frustró el proyecto deliberadamente. Más tarde, tuvimos la prueba de ello, que publiqué en un libro.
...El ejército, por definición, tiene todos los derechos, en la medida en que se basa en el criterio de secreto militar. Se puede imaginar fácilmente el atractivo estratégico que podría representar un "misil de crucero MHD", el único capaz de jugar a saltar montañas a velocidad hipersónica (para no iniciado: todos los misiles de crucero actuales son subsónicos). El hecho de que el ejército quisiera en esa época prohibir que se realizara esta investigación en un contexto civil podría haber sido comprensible, en la medida en que hubiera seguido estas investigaciones en sus propios santuarios, lejos de miradas indiscretas. Sin embargo, trece años más tarde, se demostró que los militares franceses simplemente no habían podido continuar estas investigaciones y que estas habían sido abandonadas rápidamente, debido a la falta de... competencias. La investigación que se llevó a cabo llegó simplemente a la siguiente conclusión:
No existe una MHD militar francesa
...Esto en una época en que un grupo de militares originarios del IHEDN (Institut des Hautes Etudes de la Défense Nationale) lanzó un grito de alarma, en un folleto publicado en julio de 1999. Ellos mencionaron una fantástica ventaja de los americanos en el campo, dieron la alarma. Veremos más adelante que estas preocupaciones podrían estar justificadas. Estoy incluso convencido de que las tienen y me explicaré. Pero lo grotesco es que entre quienes se preocupan por esta situación se encuentran muchos de aquellos que, entre 1976 y 1987, fueron los grandes responsables del colapso del esfuerzo francés en materia de MHD. Visión corta, incompétencia. Lo más extraordinario es que estas mismas personas tienden a pedir "una respuesta en términos de acción", energética, piden que se les dé carta blanca, mientras que son los principales responsables de nuestro retraso en este campo. Apretando el aire de conspiradores, tratan de hacer entender que sus portavoces están respaldados por fuertes competencias técnicas y científicas. Pero no es así. Todo esto es, desgraciadamente, una gesticulación bastante lamentable y además inútil, porque es... demasiado tarde.
...Lo que es difícil de soportar para el investigador que soy es ver además a un personaje desprovisto de toda competencia científica hablar en la televisión diciendo "sabemos ahora cómo hacer evolucionar una máquina a velocidad supersónica sin crear un Bang". Pensé entonces que era bueno que el estudiante, el profesor, el ingeniero, el contribuyente, el hombre de la calle, e incluso... el político estuvieran advertidos, tuvieran elementos de apreciación para que no se los tomaran, una vez más, veintitrés años más tarde, por imbéciles.
...Como aperitivo, el lector encontrará haciendo clic en el siguiente enlace, una presentación bastante vulgarizada de esta famosa manipulación de MHD, la que soñábamos hacer, que habíamos calculado completamente y que habría (como todas las manipulaciones que he hecho en este campo) funcionado en el primer intento. Una manipulación que la burocracia militar no fue capaz de llevar a cabo.
.. ¿Cómo es posible esto? No subestimen a los militares (y a los politécnicos). Recuerden la frase de Clemenceau, en el momento de la guerra 14-18: "La mejor manera de vencer a Alemania es crear una Escuela Politécnica allí".
...Antes de pasar a esta presentación de la manipulación, en el estilo "cien microsegundos que podrían cambiar nuestra visión del mundo", una anécdota sabrosa a apoyo de mis afirmaciones. Después de los primeros ensayos nucleares franceses, en Regane, los militares aprendieron que los americanos ahora realizaban sus ensayos subterráneos. Les preguntaron cómo lo hacían. La respuesta llegó rápidamente:
- Escuchen, ustedes, pequeños comedores de ranas, son muy amables, pero por un lado ustedes se retiraron de la OTAN, y por otro no nos importa tanto ver el saber hacer nuclear mancharse por toda esta planeta. Así que, arreglénselo....
...Los ingenieros militares politécnicos, los "ingenieros de pólvora", hicieron cálculos científicos. Concluyeron que era necesario perforar un túnel en la montaña, colocar el dispositivo nuclear al fondo, y rellenar el resto con concreto y chatarra. Así se hizo. Se instaló un PC de disparo prácticamente frente al túnel así sellado, y se invitó al Ministro de las Fuerzas Armadas, Pierre Messmer, a venir a este rincón del Sahara para asistir al ensayo. De hecho, fue él mismo quien contó esta historia al periódico Paris-Match, que intentaba entonces, en vano (en nuestro país se cultiva voluntariamente el secreto), escribir la historia de la bomba francesa. Se verá enseguida por qué hizo esta confidencia. El Ministro, incluso después de tantos años, tenía mucho en la conciencia.
...Cuando el dispositivo fue disparado, la presión expulsó inmediatamente cientos de metros de concreto y el túnel se comportó como un cañón de perdigones. Sorprendido, el Ministro vio pasar estos desechos a corta distancia. Todo el mundo fue irradiado, por supuesto. La evaluación de las dosis recibidas resultó difícil: las películas (incluida la del Ministro) estaban completamente veladas. Messmer estaba fuera de sí. Que un legionario o los habitantes de un pueblo fueran irradiados, pasaba, pero... ¡el ministro de la guerra, por el amor de Dios!
...En realidad, y nuestros ingenieros militares terminaron por comprenderlo, no era en una roca dura donde había que colocar el dispositivo, sino al contrario, bajo cientos de metros de un terreno lo suficientemente flexible como para amortiguar el impacto. Reflexionen. Si desean explotar una granada y analizar los productos de la explosión, es más lógico colocarla sobre sacos de arena que colarla en concreto. Hoy en día se sabe cómo operar. Cuando la bomba explota, se crea una cavidad en el terreno, compresible (como el sustrato del atolón de Mururoa). La energía se encuentra así absorbida por compresión inelástica. Al mismo tiempo, una onda de choque sube hacia la superficie, que levanta ligeramente el suelo, y ¡listo!
...Todo esto para decir que los santuarios militares no son quizás el fin de la investigación fundamental. A veces escucho a la gente decirme:
- Pero, ¿no cree usted que todo lo que nos muestran, todas estas gesticulaciones televisivas, son "solo para entretener al público", pero que detrás de este telón, podrían realizarse investigaciones mucho más serias?
...Lamento decepcionarle. Detrás de este telón, no hay nada. De lo contrario, el informe mencionado anteriormente no contendría tantos errores revelando la nulidad científica de sus autores.
No tengo el poder de cambiar el mundo, pero no me gusta que se trate a la gente como imbéciles.
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Cent microsegundos para cambiar nuestra visión del universo
