NeoFronteras

Planes de propulsión nuclear espacial

Área: Espacio — Martes, 3 de Julio de 2012

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

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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, se 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 durara de seis a ocho semanas en lugar de 8 largos meses.
La idea es producir pequeñas explosiones nucleares de fusión, 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 generaría 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 de EEUU 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 Boeing, pero la lista de participantes está aumentando.
En este sistema se almacena 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 fenómeno 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 energéticamente. 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, es decir, un 2% del que se producía en la lanzadera espacial. Parte de la energía generada 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.

Copyleft: atribuir con enlace a http://neofronteras.com/?p=3868

Fuentes y referencias:
Nota de prensa.
Ilustración: UAHuntsville

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

  1. Miguel Angel:

    Hace falta estar muy desinformado o tener muy mala intención para considerar que acabar con el hambre a costa de la carrera espacial sería buena idea.

    Veamos cifras:

    -Presupuesto NASA para 2012: unos 18.000 millones de dólares.

    -Dinero (anual) que mueven las 5 mayores empresas del ramo del alcohol: 227.000 millones de dólares.

    -Prostitución a nivel mundial:unos 108.000 millones de dólares al año.

    -Pornografía: 97.000 millones de dólares al año.

    -Juegos olímpicos de Londres: 14500 millones de dólares.

    Lo mismo hacemos mejor recrotando de otro sitio.

    Saludos y abrazos.

  2. Miguel Angel:

    Veamos:

    -Presupuesto NASA 2012: unos 18.000 millones de dólares.

    -Presupuesto Juegos olímpicos Londres: unos 14.500 millones de dólares.

    -Gasto mundial en armamento 2012: superior a un billón de dólares.

    -Alcohol: considerando soamente a las 5 mayores empresas a nivel mundial: 227.000 millones de dólares.

    -Tabaco: 268.000 millones de dólares.

    -Drogas: la Oficina de la ONU contra la droga calcula que mueve 300.000 millones de dólares a nivel mundial cada año.

    -El comercio del sexo mueve otros 108.000 millones de dólares.

    Es decir, que con el dinero del tabaco o de alcohol habría dinero para que 10 paises tuviesen su propia agencia espacial a la altura de la NASA.

  3. tomás:

    Y seguro que con mucho menos de la suma de esas partidas se lograba evitar el destino de la humanidad.

  4. tomás:

    Estimado Miguel Angel:
    He realizado la suma y el gasto en armamento viene a ser algo mayor que todas las demás partidas juntas. Parece increíble. ¿Como la humanidad puede ser tan estúpida? Personalmente puedo decir que las canciones de guerra me sublevan. Y los discursos que arengan los conflictos. Pero claro, si hay un Hitler y la mayoría de una nación que le sigue, ¿qué puede hacerse contra su agresión sino la violencia?
    Te agradecería un punto de vista.

  5. Pocosé:

    Pido perdón a Neo de entrada, pues este comentario estará a todas luces “off topick”, pero no puedo evitar entrar al trapo lanzado por Tomás.
    Lamentablemente contra la violencia desatada por un grupo humano contra otro solo cabe defenderse con la misma o mayor violencia o correr más que ellos.
    La tribalidad es un carácter muy marcado en nuestra especie, puede que incluso genéticamente, apenas observemos un poco la vemos aflorar en casi todos los aspectos de nuestras sociedades, desde lúdica e inofensiva hasta cruel y devastadora, de la primera nos acabamos de dar un atracón, de la segunda la historia está a rebosar en todas las épocas. En cuanto empiezan a enaltecerse mitos y ritos, a sonar himnos y tambores, y a enarbolarse símbolos y estandartes, la mayoría de los seres humanos empezamos a delegar nuestra conciencia en los designios de su tribu.
    Cuando veo como obscuros e insaciables intereses de posesión y dominio ponen todos sus recursos en fomentar la tribalidad mas genocida para conseguir sus objetivos, apostataría de la especie humana si pudiera.
    Albergo la lejana esperanza de que el conocimiento científico y el razonamiento lógico se puedan extender lo suficiente como, para sustituir poseer por disfrutar , dominar por convencer, alcanzar una conciencia de especie y mantener limitada nuestra tribalidad a lúdica e inofensiva.
    Saludos a todos.

  6. tomás:

    Estimado amigo Pocosé: Permíteme un aplauso y un fuerte abrazo.

  7. Miguel Angel:

    Estimado tomás:

    Me planteas qué actitud sería posible plantear (entiendo que por alguien inicialmente pacifista) ante una agresión bárbara tipo hitleriana. Te diría que una huída a tiempo es una victoria, solamente queda esperar que el Hitler en cuestión sea derrocado (cosa que siempre acaba sucediendo) y en todo caso siempre queda la posibilidad de adaptarse y ser feliz en otro país.

    Si la agresión es de carecter no puede evitarse entramos en el derecho a la “legítima defensa”. En una ocasión le preguntaron la dalai lama sobre cómo resolver una situación el que un asesino fuese directo a cabar con su vida y contestó: “yo le dispararía en una pierna…y después me acercaría a él a consolarle y rascarle la cabeza”.

    Abrazos muy sólidos.

  8. Gorka:

    Lamentablemente nunca vemos mas alla de la rentabilidad cortoplacista. Solo pensar en que se gasta el presupuesto un estado cualquiera te desesperanza. En las vacas flacas se recorta investigación (que es el futuro), educación (futuro), sanidad, etc..

    MIentras tengamos remoras politicas que solo desean ser reelegidos cada 4 años y no la res publica (el bien publico, como decian los romanos) seguiremos anclados en este planeta y con la posibilidad de autodestruirnos

  9. amparo:

    Aunque donases 100000 millones de dolares seguiría habiendo pobres y hambre.
    Para empezar gran parte de ese dinero no llegaría a su destino final.
    Además al inyectar una tal cantidad sobre cualquier economía harías que el dinero valiese menos y que los precios de todo subiesen muchísimo.
    La única forma sería proporcionándoles sólo alimentos, pero entonces nunca serían autosuficientes.
    Y mientras sigan teniendo 10 hijos por familia y mientras deje de haber guerras es difícil que dejen de morirse de hambre.

    Volviendo al tema de las naves espaciales. ¿Nadie ha pensado que si la nave viaja demasiado rápido el choque contra cualquier micrometeorito será capaz de deestrozalar?

  10. tomás:

    Mi buen amigo Miguel Angel:
    ¿Cómo podría ser feliz en otro país sabiendo que de donde huyo quedan los más débiles? No; creo que esa no es la solución. Quizá luchar con la palabra, con panfletos, en la clandestinidad; intentar convencer. Y si te van a coger, por instinto de conservación -no tengo madera de héroe-, huir a ese otro país, pero no antes de haber hecho todo lo posible.
    Gracias por tu opinión.

  11. Ignorante:

    Solicito ayuda a quien pueda ilustrar a este gran ignorante. Se contemplan viajes a Marte de 6 a 8 semanas. Pregunto. Que ganaría la humanidad con esto? O si el viaje fuera a Jupiter o Saturno, habría algun beneficio para la humanidad?

    Me imagino los presupuestos astronómicos para lograrlo, pero sería la manera mas inteligente de aplicar estos presupuestos dada la condicion mundial de la Economia?

    Soy apasionado por la investigación científica, la exploracion del espacio, etc, pero cual es límite logico de estas actividades?

    Gracias de antemano por sus valiosos comentarios.

  12. Juan Manuel:

    Si se trata de soñar en motores ya sería tiempo de voltear los ojos a tecnologías nuevas, ya las hay. No estaría de más considerar el motor electromagnético de microondas del sr. Roger Shawyer, según él es mucho más económico, argumenta ahorros de unos 15000 millones de dólares respecto de los sistemas convencionales. Después de todo hay agua en marte. Pero aquí tal vez se incrementen los conflictos, solo espero que la estupidez no nos haga presa y acabemos usando las armas más letales inutilizando así las pocas áreas habitables que queden. No me extrañaría que después de eso solo nos quede la añoranza de ir a marte a acarrear agua aunque sea en cubetas.

  13. Juan Manuel:

    Claro 15000 millones de dólares en los próximos 10 años como ahorro de tal sistema.

  14. NeoFronteras:

    El asunto del dinero “derrochado” en la carrera espacial o en otros asuntos científicos es un viejo conocido, incluso de curas que desde el púlpito propagan la ignorancia.
    Obviamente no se va a dedicar más presupuesto al espacio que a todo lo demás y hay que ser sensato. Pero las razones para hacerlo son el desarrollo de nueva tecnología y el conocimiento que podamos conseguir, tanto antes, como durante, como después. Si tuvieran éxito con esto (algo más que dudoso) entonces ya estaría solucionado el problema de la energía y del cambio climático. Es inversión no gasto ni destrucción (el gasto en armamento siempre representa destrucción).
    Pero sobre todo la exploración está en la esencia del ser humano. Viajar a Saturno es el equivalente a los viajes marinos de los siglos pasados. Exploramos porque somos seres curiosos, porque nos gusta saber y conocer. Renunciar a ello es renunciar a la esencia del ser humano.
    Por otro lado, el presupuesto de la NASA representa un porcentaje ridículo de los gatos sociales de EEUU. Sólo en aire acondicionado en Afganistán e Irak el ejercito USA se gasta más que el presupuesto de la NASA.
    ¿Cuánto nos gastamos en cosméticos, en prótesis de silicona, en fútbol, en armas, en drogas, en juegos de apuestas…?

  15. tomás:

    Releída la noticia, me extraña no haber propuesto yo mismo que si no tal propulsión futura, la mucho más sencilla de fisión, debería estar ya disponible y esperando en el espacio, a base de cargas menores que explotarían sucesivamente, para desviar cualquier potencial asteroide que se acerque peligrosamente y que podríamos sepultar en el Sol para impedir cualquier otro susto.
    Saludos.

  16. Miguel Angel:

    Maese Neo:
    Si me permite hacer una valoración de su comentario en euskera, (en este caso con un neologismo del euskera) la palabra sería “¡exactuac!”…por cierto que también se gasta mucho dinero en estos dialéctos regionales para aque al final digamos exactuak en vez de “exacto”.

    Lamentable pafrece que hay bastante gente interesada en abanbonar esta competicdion por ver quién lleva mejor la boína, como creo decía Manuel Balselga.

    Afortunadamente también aumentas los ilustrados que tiene calro que este concepto del nacionalismos es atrasado y pueblerino…y muy poco ético, ya que no se abogas por el “bien común” sino por minúsculos intereses.

    Al final no veo otra solución que la cooperación de todos:¿de qué sirve prohibir el vertido de tóxicos al Mediterráneo aunque solemente lo incumpla un país?:los tóxicos se acabaránn esparciendo por todo el conjunto y fracasaremos por el absentimso de sólo uno.

    Hay cosas muy, muy obvias, pero parece ser que olos “intereses creados” tienen aún mas fuerza.

    Estupendo razonamiento

  17. tomás:

    Querido amigo Miguel Angel:
    No te hago la pelota al agradecerte que hayas escrito a esa velocidad tremenda tu comentario 16. Se ve que el 19-7 no es tu día. Como te conozco entiendo todo lo que quieres decir y estoy contigo absolutamente, pero cálmate, escribe más despacio, repasa.
    Quizá lo has hecho para darme el gustazo de reprenderte y de abrazarte con la admiración que sabes me produces.
    Pues eso, adelante con el abrazo.

  18. NeoFronteras:

    Estimado Tomás:
    Eso que sugiere de la fisión fue propuesto en el pasado, se llamaba proyecto Orión. Fue cancelado una vez se firmaron los acuerdos de no proliferación de armas nucleares.
    Por otro a la opinión pública probablemente no le gustase.

  19. Miguel Angel:

    Mi buen amigo tomás, una vez mas tienes toda la razón. Esta chapucilla ha sido consecuencia de la prisa que sabiamente has intuído y del cansancio (no son horas).

    La verdad es que paso mucho tiempo leyendo y comentando en Neofronteras, haciendo gala de mi escaso sentido práctico. Como Tesla soy un desastre para los asuntos económicos y al final prefiero gastar mi tiempo gozando de esta página que engordando mi curriculum o haciendo horas extra…pero no me arrepiento en absoluto porque mi meta es la felicidad y no ser el mas rico del cementerio, y me tiene sin cuidado llegar a ser “redactor” (como decía Larra).

    Recibe grandes abrazos

  20. tomás:

    Estimado Neo:
    No conocía ese proyecto. La prohibición de armas nucleares en el espacio me parece algo muy positivo, aunque más lo sería destruir todas las almacenadas en la Tierra.
    Desgraciadamente la opinión pública está muy manejada y es asustadiza. Cuando los primeros automóviles, temían los accidentes que iban a producirse; hoy no es noticia el -creo- millón y medio de muertes anuales: por tanto, en un siglo muchos más que todas las guerras del XX que parece alcanzaron unos 100 millones.
    Además tal proyecto tendría por misión librarnos de una catástrofe que podría ser definitivamente letal para toda la humanidad; lo contrario de las armas. Y más aún, como se produciría lejos de la Tierra, -más lejos cuanto más avanzasen las técnicas de detección- los efectos serían inocuos e indetectables en medidas de radiactividad.
    Gracias por la información.

  21. tomás:

    Querido Miguel Angel: Por lo que me cuentas, nos parecemos bastante aunque, casualmene para que no me lo discutas, tú me superas en grado en todo tema y yo en edad.
    Un gran abrazo.

  22. Miguel Angel:

    Amigo tomás:

    Espero no equivocarme sobre lo que voy a comentar sobre el asunto de la edad: supongo que te sentirás afortunado de llegar hasta aquí; creo que eres de los que no se asuntan porque te gusta prescindir del concepto tiempo.
    Tus mensajes me sugieren que tu vida ha sido muy rica en experiencias de calidad: al sumergirte en la curiosidad y el conocimiento has saboreado placeres y felicidades que no están al alcance de otras personas menos cultivadas que sólo disfrutan de cosas mas mundanas como la comida, el baile o el sexo.
    Tu talante amable y cooperativo da alegría a los demás, y también te ayuda a tí mismo.

    En cierto modo te envidio: yo estoy cabalgando la segunda mitad de mi vida y estoy deseando llegar a la jubilación para poder dedicarme en exclusiva an actividades que me hagan fluir. Según algunos estudios la felicidad es máxima en torno a los 70 años, cuando uno se ve libre de cargas y responsabilidades y puede disfrutar con la experiencia y libre de los arrebatos y la impaciencia de la juventud de su tiempo y contemplar el trabajo bien hecho.

    En lo que no estoy de acuerdo en absoluto es en lo que dices en la última frase…si eres todo un da Vinci. Por cierto, espero haberme ganado un poema de Tagore cuando recoloques tus libors en las estanterías.

    Carpe diem, tomás. Un gran abrazo.

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