Prensa. Xataka.
Para llevar misiones tripuladas a Marte hace falta energía. Mucha y eficiente. Decirlo es fácil; encajar el reto, no tanto. En su empeño por afrontar ese desafío y despejar el difícil camino al planeta rojo, la NASA parece estar prestando una atención firme a la energía nuclear. Sobre la mesa tiene ya dos tecnologías para sus cohetes con las que aspira a marcar la diferencia en las próximas misiones espaciales y, en concreto, la carrera a Marte: la propulsión térmica nuclear y la propulsión eléctrica nuclear. Ambas ofrecen ventajas como el ahorro de combustible, logística y tiempo.
¿En qué consisten una y
otra?
A grandes rasgos, la
primera —la térmica nuclear— funciona de una forma similar a la propulsión
química, aunque cambiando la cámara de combustión por un reactor nuclear que
calienta un propulsor criogénico. El sistema operaría como un transbordador,
con un cohete que se acopla a otros elementos de transporte. La segunda, la
propulsión eléctrica nuclear, se parece más a una planta de energía nuclear como
las que encontramos en la Tierra, con reacciones de fisión para generar
electricidad que, a su vez, puede aprovecharse para alimentar un sistema
similar al que utiliza la nave Dawn de la agencia espacial valiéndose, en su
caso, de la energía solar.
Valorar ventajas e
inconvenientes.
Cada una de las opciones
tiene sus pros y contra, claro. Como detalla Scientific American, la térmica
nuclear requiere un inmenso volumen de propulsor criogénico que exigirá, con
probabilidad, tanques de almacenamiento en órbita. Otro de sus principales
hándicaps es la enorme temperatura que generará. Eso sí, precisamente por las
características del sistema de propulsión las misiones tendrían que ponerlo en
marcha durante períodos relativamente breves de tiempo.
La propulsión eléctrica
nuclear, que presenta un sistema más complejo, demanda sin embargo un mayor
tiempo de funcionamiento. Al estar menos desarrollada su nivel de rendimiento
no se adapta del todo a los que son necesarios para Marte y la nave que la
incorpore necesitaría en cualquier caso de un pequeño “empujón” inicial con un
sistema de propulsión química en momentos clave de los trayectos, como al salir
de la Tierra o al entrar y partir de la órbita del planeta rojo.
De las dos opciones, la
que parece mejor posicionada en la carrera para lograr misiones tripuladas a
Marte es la propulsión térmica nuclear. Hace medio año, de hecho, el Congreso
de EE. UU. destinó 110 millones de dólares a la NASA para que avanzara en el
desarrollo de un nuevo cohete nuclear con este tipo de tecnología capaz de
transportar carga y tripulación en viajes interplanetarios.
También las Academias
Nacionales de Ciencias, Ingeniería y Medicina (NASEM) lo apuntan como el
enfoque más apropiado en el estudio que ha acometido tras recibir un encargo de
la propia NASA en 2020. La térmica cuenta además con otro plus importante: la
experiencia acumulada por los propia EE. UU. a mediados del siglo pasado con
experiencias como el Proyecto Rover.
Lo que parece claro es que
la NASA busca marcar la diferencia con energía nuclear, sobre todo para
objetivos tan ambiciosos como establecer una base en la Luna o enviar misiones
tripuladas al planeta rojo. El calendario tentativo fijado por la NASA
contempla un lanzamiento de carga con propulsión nuclear a Marte ya en 2033 y
una misión humana en 2039 que exigiría un viaje de ida y vuelta de cerca de dos
años. Entre otras cosas, este tipo de energía evitaría el número de vuelos
necesarios para llevar combustible que sería necesario con la tecnología
convencional.
Durante un viaje de ida y
vuelta al planeta rojo un sistema de propulsión química exigiría, según los
cálculos de Scientific American, elevar de la Tierra entre más del doble y casi
10 veces el tonelaje de la Estación Espacial Internacional (ISS). Aunque los
sistemas de lanzamiento actuales sean sustituidos por otros más rentables, como
el Starship, que permite su reutilización, y se aumente la masa que se puede
transportar, una misión al planeta rojo con propulsión con combustible químico
representaría un coste elevado. La masa total que exigiría la propulsión
nuclear es sin embargo muy inferior y supondría, más o menos, el equivalente a
aproximadamente una o dos ISS.
El sistema sería más
eficiente y acortaría tiempos. Como apunta el MIT, la energía nuclear ha
impulsado cohetes durante décadas, pero para que las naves puedan alcanzar
mayores distancias y velocidades es fundamental mejorar la tecnología. Entre
las opciones sobre la mesa, el centro apunta a la creación de un potente
reactor de fisión o el desarrollo de un motor de fusión.
En 2013 un grupo de
investigadores de la Universidad de Washington financiados por la NASA
trabajaban en un motor de fusión nuclear que, según sus responsables,
permitiría realizar viajes a Marte en un plazo de entre uno y tres meses, en
función de las condiciones que se encontrase la nave, tiempos en cualquier caso
muy inferiores a los que se manejan con motores de propulsión. Hace un año se
apuntaba a un plazo similar, de 30 días, desde Princeton.
Los expertos apuntan que para
alcanzar el objetivo de realizar vuelos de carga con propulsión nuclear ya en
2033, claves para posicionar materiales y servir de simulacro a las misiones
tripuladas, urge afrontar decisiones críticas. Uno de los retos que afrontan es
la ardua burocracia que requiere lanzar materiales nucleares al espacio, sobre
todo cuando el sistema de fisión se basa en uranio altamente enriquecido, algo
que exige incluso el visto bueno formal de la Casa Blanca.
Hay avances en firme, en
cualquier caso. Hace menos de un año la Agencia de Proyectos de Investigación
Avanzada de Defensa (DARPA) de EE. UU. anunciaba sus planes de poner en órbita
un cohete nuclear ya en 2025, un vehículo de propulsión termonuclear que se
enmarca en el programa DRACO (Demonstration Rocket for Agile Cislunar
Operations).
El objetivo de DARPA es
poner a prueba un sistema de propulsión termonuclear en cohetes en un plazo
corto y con una gran ventaja añadida: dadas sus características, minimizaría
las pruebas en Tierra y ahorraría la compleja burocracia que podría dilatar
plazos y costes. Se realizarán pruebas, claro, pero la primera vez que se
encienda el reactor será en el espacio. Los EE. UU. no son en cualquier caso
los únicos que trabajan en la tecnología nuclear. En 2018 la agencia rusa Roscosmos
informaba también de sus planes de retomar viejos proyectos con el propósito de
desarrollar un cohete de propulsión nuclear que le permita realizar viajes
interplanetarios.
Vía | Scientific American.
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