NeoFronteras

Energía nuclear espacial

Área: Espacio — martes, 14 de febrero de 2012

Plantean el uso de reactores nucleares para alimentar misiones espaciales de larga duración, tripuladas o al Sistema Solar exterior.

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Si aquí en la Tierra es discutible el uso de la energía nuclear, en el espacio parece ser la única opción posible si se desea explorarlo adecuadamente.
Michael Houts, del Marshall Space Flight Center de la NASA en Huntsville, propone el uso de la energía nuclear para enviar astronautas a Marte. Su proyecto actual (de sólo 3 millones de dólares por el momento) pretende estudiar el uso de este tipo de energía para la propulsión espacial. Pequeños reactores nucleares podrían revolucionar la exploración del Sistema Solar, tanto con sondas robóticas como con misiones tripuladas. Para lugares más allá de la órbita de Júpiter la luz del Sol es tan poco intensa que el uso de la energía solar está fuera de lugar.
Mason Peck, jefe de tecnología de la NASA, dice que el uso de este tipo de propulsión debe ser prioritario, peor que además de dinero se necesitará voluntad política. La imagen de un reactor nuclear volando en un cohete no parece muy atractiva. Se necesitará informar a la población sobre los reducidos riesgos de una misión de este tipo, pues el reactor sólo empezaría a funcionar en el espacio exterior.
En 2003 la NASA estudió el proyecto Prometheus (ilustración superior), que sería una misión a Júpiter impulsada por motores iónicos alimentados por un pequeño reactor nuclear. La misión fue cancelada en 2005 después de haberse invertido 430 millones de dólares debido a la nueva política de vuelta a la Luna, que no necesitaba de este tipo de sistemas. Al final “la vuelta a la Luna” también fue cancelada.
Hasta ahora las misiones a esas regiones del Sistema Solar han empleado generadores de radioisótopos, que usan plutonio y pares termoeléctricos para producir electricidad. Los pares termoeléctricos tienen un rendimiento muy bajo. Por eso se estudia el uso de motores Stirling alimentados radioisótopos, que son mucho más eficientes que los termopares. Este tipo de máquina térmica se viene usando en energía solar convencional desde hace un tiempo. La NASA estudia dos misiones, una a Titán y otra a varios cometas, basadas en esta tecnología.
Los radioisótopos. Sobre todo loe basados en plutonio, son más peligrosos que el uranio en caso de accidente, además de que las reservas de este material que tiene la NASA es ya muy reducida. Para este tipo de misiones se podría usar en su lugar un pequeño reactor de fisión de uranio. Si la fisión nuclear puede tener una aplicación noble es sin duda en la exploración del espacio, pues proporciona conocimientos y no residuos nucleares. Al fin y al cabo, en el espacio exterior ya hay mucha radiación.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3739

Fuentes y referencias:
Noticia en Nature.
Ilustraciones: NASA.

Salvo que se exprese lo contrario esta obra está bajo una licencia Creative Commons.
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13 Comentarios

  1. JavierL:

    A mi nunca me a asustado que exploremos el espacio con reactores nucleares, en especial tomando en cuenta el poco combustible necesario en comparación con sistemas anteriores, Mas bien lo veo necesario. Es triste que haya tanto temor en la población, tenemos reactores al lado de ciudades, ?que importa si los mandamos al espacio?

  2. javierr:

    No nos conformamos con hacer pelota una población o un pueblo. Sino que ahora vamos a ir a hacer pelota otro planeta, miren que lo que va, viene. Despues no nos quejemos.

  3. tomás:

    Estimado “javierr”:
    Por supuesto que ha de volver, sobre todo si es una misión tripulada. Y si no lo es -envío de vehículos-robots de prospección- allí se quedarán. El único peligro es un fallo en el lanzamiento, como ya ha sucedido, pero hay mucha experiencia en que no tenga consecuencias nucleares por los sistemas tan seguros que se han utilizado en las armas atómicas. Como no estamos hablando de satélites, no hay peligro de que caigan.
    Así que tendremos menos razón para quejarnos que el que hemos tenido hasta ahora con la cohetería espacial.
    Un saludo.

  4. Patricio López:

    Aunque el reactor comience a fisionar en el espacio, en caso de un accidente durante el despegue el uranio caería a la atmósfera. Una especie de bomba sucia en las alturas. Entiendo que el riesgo es bajo y aún en caso de accidente las consecuencias no serían catastróficas, pero políticamente suena mal.

  5. NeoFronteras:

    Estimado Patricio López:
    No sería una bomba sucia porque los isótopos implicados son bastante inocuos, al menos en comparación con el plutonio y los transuránicos. Éstos se forman cuando se inicia la reacción de fisión en el reactor. Antes el lanzamiento y durante el mismo el reactor no entra en funcionamiento.
    Además se puede encapsular el combustible o colocar un cohete de escape para caso de accidente como en los vuelos tripulados.

  6. Miguel Angel:

    Al decir la noticia que el uso de la energía solar está fuera de lugar mas allá de Júpiter, he recordado una conversación que mantuvimos acerca de si era posible perforar la capa de hielo de la luna Europa poniendo tan solo un objeto metálico sobre su superficie y dejando que el sol fuese cediendo calor al metal, lo cual perforaría hipotéticamente la capa de hielo. Recuerod que Neo puso algunas objecciones, pero lo cierot es que en el reportaje que ví no hablaban de un objeto my pesado, lo cual es aún mas sorprendente:

    http://neofronteras.com/?p=3543

    Bueno, pues dije que pondría el nombre de la astrónoma que había propuesto este método y ya lo he encontrado: es Michelle Thaller. Aquelos que os gusten los documentales seguro que la conoceis.
    Hecha queda la aclaración.

  7. Miguel Angel:

    Sobre la energía nuclear espacial, creo que es la gran alternativa si llega el momento en que tengamos un exoplaneta con gases en su atmósfera sugestivos de vida y queremos plantear una ambiciosa misión que debería ser capaz de autoconducirse y aterrizar sin ayuda en el planeta.

    Por cerca que estuviese el planeta la misión tardaría en llegar algunos milenios, a menos que asumiésemos el riesgo de viajar a un 1% de la velocidad de la luz (velocidades mayores, de un 10% de la velocidad de la luz no me parecen asumibles porque bastaría con chocar con partículas de menos de un grmo de peso para provocar explosiones de similar intensidad a una bomba atómica destruyendo la nave).

    Quizá en un futuro se pueda plantear y tendría la ventaja con respecto a las velas solares de podernos plantear incluso el regreso de la nave.
    Saludos y abrazos.

  8. Patricio López:

    Neofronteras:

    Gracias por la aclaración. ¿El combustible entonces no sería uranio enriquecido? Según mis escasos conocimientos de energía nuclear, entiendo que para fisionar se requiere un porcentaje relativamente alto de isótopos 235 (lo que llama grado de combustible).

    Miguel Angel:

    Aún con reactores nucleares, haría falta una enorme cantidad de energía como para impulsar una nave a un planeta habitable y estar operativa como para iniciar una misión de colonización. Podría ser una nave tripulada por robots, con capacidad de reabastecerse de combustible en el camino y de liberar el germen de vida una vez llegando a destino. Sería interesante saber como se podría dar la evolución en dichas circunstancias.

    Es linda la ciencia ficción, cuando se basa en algo que quizá algún día sea posible..

  9. NeoFronteras:

    Siempre hay que usar cierto grado de enriquecimiento en U235 en un reactor nuclear, pero no al nivel requerido para un bomba atómica. El U235 no es inocuo, pero sin duda el plutonio es bastante peor. En todo caso, algo así no serviría como una bomba sucia. Con Fukushima ya hemos tenido algo bastante parecido a una bomba sucia.

    En cuando al los viajes interestelares con la Física conocida no se conoce una tecnología que permita el viaje tripulado a otra estrella. Una sonda robótica quizás, pero es difícil que un gobierno financie algo que sólo aportará resultados en 100 años o más. Una vela láser también necesitaría de una alimentación permanente durante ese tiempo.
    En fin, con las estrellas podemos soñar pero siguen estando igual de inalcanzables.

  10. PETRUS:

    Me llama la atención el telón de silencio informativo que ha caído sobre el tema de la energía nuclear de fusión. Siendo una energía que, en principio podría controlarse mejor, todo el mundo se dedica a la fisión… ¿ Se ha abandonado la idea ?
    ¿ Se ha perdido la esperanza de descubrir el procedimiento necesario para desencadenarla controladamente?

  11. NeoFronteras:

    Se han hecho algunos avances en fusión por confinamiento inercial. Respecto al confinamiento por campos magnéticos no hay nada nuevo hasta que se avance con el ITER. Lo malo es que todavía ni se ha construido ni se espera que suceda pronto.
    No hay silencio informativo, es que no hay muchos resultados.

    Ya se sabe cada 20 años se afirma que en 20 años se tendrá fusión controlada. Es la energía del futuro, pero parece que va a ser así por siempre.

  12. joabbl:

    No hace mucho un físico (no recuerdo su nombre, pero tiene un blog en un periódico de tirada nacional) escribió que la energía de fusión es incontrolable porque es intrínsecamente inestable. La mejor prueba la tenemos en las propias estrellas y su violenta existencia. Tiene sentido, pero no se qué pensar.

    Saludos

  13. NeoFronteras:

    Un plasma en confinamiento magnético es bastante inestable. Se espera que en ITER (que usará plasma en confinamiento magnético) sea posible alcanzar la fusión con producción neta de energía.
    En el confinamiento inercial no parece que haya tal problema y la fuerza bruta quizás en este caso funcione antes. Un grupo norteamericano presume que en muy poco tiempo conseguirá este tipo de fusión.

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