Propulsión nuclear espacial

Propulsión nuclear espacial
Ilustración: UAHuntsville
Se va a investigar experimentalmente sobre un sistema de fusión nuclear que permitiría en un futuro la propulsión de naves pesadas rápidas a Marte.

Hace cuarenta años podíamos ir a la Luna y volver. Pocos años después ya podíamos volar de Londres a Nueva York de manera rutinaria en muy pocas horas.

Ya no podemos hacer ninguna de las dos cosas.

Da la impresión de que Occidente ha entrado en cierta decadencia, al menos si nos referimos al transporte aeroespacial.

Ciertos estamentos siempre presionaron para que el dinero de la carrera espacial fuera a paliar el hambre el mundo o a resolver otros problemas de la humanidad, pero tampoco parece que esto haya sucedido.

Los motores de la primera fase del Saturno V generaban una potencia (190 Gigavatios) que era un apreciable porcentaje de la potencia energética mundial del momento.

Nada similar se ha producido en transporte espacial desde entonces, ni de forma relativa ni absoluta.

Sin embargo, algunos siempre han soñado con el uso de energía de fusión para el transporte por el sistema solar.

Si se consiguiera algo así tendríamos a nuestro alcance los planetas y satélites del Sistema Solar con la misma facilidad que los marinos europeos del siglo XVI tenían los continentes.

Ahora un diseño propone la construcción de uno de estos sistemas de propulsión nuclear. Para ello sería necesario el desarrollo de la energía de fusión, algo que todavía no hemos conseguido.

Tratan de desarrollar un sistema pequeño y ligero de energía nuclear de propulsión pulsada similar a los propuestos con anterioridad.

Si funcionase se podría mandar una misión a Marte que duraría de seis a ocho semanas en lugar de 8 largos meses.

La idea es producir pequeñas explosiones nucleares de fusión y usar un campo electromagnético para desviar las partículas producidas y conseguir así un haz impulsor.

Tras una pequeña explosión se producirían otra y así sucesivamente, lo que produciría un empuje pulsado.

Como combustible nuclear se usaría hidrógeno y litio en forma de deuteruro de litio, que no necesita de criogenización para ser almacenado.

No es exactamente el combustible que usan las estrellas, sino el tipo de combustible que se ha venido usando en las bombas H.

Como en toda reacción de fusión se necesita una gran energía para poder juntar los núcleos a fusionar y que así se evite la repulsión electrostática entre ellos.

Esto constituye el gran problema de la energía de fusión controlada (la incontrolada hace tiempo que se consiguió en las bombas H).

En este caso se está tratando de conseguir esta fusión con un sistema desarrollado por el Departamento de Defensa para comprobar modelos de armas nucleares.

El Decade Module Two o DM2 será reubicado este verano para este fin.

En este proyecto participan la NASA y la compañía Boing, pero la lista de participantes está aumentando.

En este sistema se almacenará carga eléctrica en unos grandes condensadores que es liberada súbitamente.

Esta carga eléctrica se lanza sobre un plasma y esto genera un campo magnético muy intenso que comprime el propio plasma.

Es lo que se llama efecto “Z-pinch”. Es de esperar que en este plasma comprimido se den las reacciones fusión.

El equivalente a un 20% de la potencia energética mundial se da en uno de esos sucesos (el fenómenos es tan corto que la cifra no es sorprendente), aunque la energía total introducida es sólo el equivalente a la que proporciona un litro de gasolina.

Naturalmente quieren poner a prueba el concepto para ver si se produce la perseguida fusión y comprobar los modelos antes ponerse a pensar en construir un sistema propulsor.

 La meta es, como siempre, conseguir obtener más energía de la que se mete en el sistema. Conseguir fusión es relativamente trivial, pero no lo es conseguir fusión que sea rentable.

Una vez conseguida esta meta sería planteable la construcción de un sistema propulsor espacial.

En un sistema espacial real de este tipo se introducirían 10 bolitas de deuteruro de litio por segundo para producir un empuje de 10.000 newtons, un 2% del que se producía la lanzadera espacial.

Parte de la energía producida por la fusión se usaría para alimentar el sistema, aunque gran parte no se aprovecharía.

Pero ese impulso de 10.000 Nw mantenido durante semanas (los motores principales de la lanzadera espacial sólo podían funcionar durante unos minutos) podría mover una nave de cientos de toneladas hasta Marte.

Esto permitiría una misión tripulada y segura al planeta rojo. Los astronautas no notarían nada especial, pese a que detrás de ellos estarían explotando 10 pequeñas bombas nucleares por segundo.
 
El sistema se construiría en órbita y no podría despegar o aterrizar sobre la Tierra u otro planeta, sino que serviría de sistema de transferencia entre ellos.

El aterrizaje se realizaría con módulos de propulsión química convencionales.

El sistema también serviría para desviar asteroides en ruta de colisión con la Tierra.

Como el lector ya habrá adivinado a estas alturas, habrá que esperar mucho tiempo para ver naves impulsadas por fusión nuclear.

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