Una nave atómica americana orbitará la Tierra en 2025

El Departamento de Defensa de los Estados Unidos acaba de adjudicar contratos a General Atomics, Blue Origin y Lockheed Martin para la construcción de un sistema de propulsión termonuclear (NTP en sus siglas en inglés) para vuelos espaciales en órbita terrestre baja

Este anuncio se enmarca dentro del programa DRACO (Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations) de la agencia de investigación avanzada del Pentágono DARPA, y tiene como objetivo demostrar la eficacia de este tipo de propulsores en los vuelos espaciales que orbitan entre la tierra y la luna.

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Para DARPA la capacidad de maniobrar rápidamente es un principio fundamental en las operaciones militares modernas por tierra, mar, aire y ahora también en el espacio. Los actuales sistemas de propulsión no son muy eficientes para eso: la propulsión química proporciona mucho empuje y una baja eficiencia de combustible y la propulsión eléctrica al revés, gran eficiencia y poco empuje.

Este tipo de reactor termonuclear ofrece lo mejor de los otros dos sistemas de propulsión. Tiene el potencial de lograr una relación empuje-peso similar a la de los motores químicos y a la vez proporcionar una eficiencia de propulsión cercana a la de los sistemas eléctricos.

Los NTP funcionan mediante la transferencia de calor del reactor a un propulsor líquido, normalmente hidrógeno líquido. El calor convierte el líquido en gas, que se expande a través de una boquilla para proporcionar empuje y propulsar la nave espacial.

La primera fase del programa DRACO durará 18 meses. General Atomics será la encargada del diseño preliminar del reactor NTP y un subsistema de propulsión. Por otro lado Blue Origin y Lockheed Martin trabajarán independientemente en el desarrollo de dos naves, una de Sistema Operacional y la otra Sistema de Demostración. Una vez superada esta fase se pasará a la segunda, que es donde se procederá a la construcción final de la nave.

"La tecnología NTP que buscamos desarrollar y demostrar con el programa DRACO pretende ser fundamental para las futuras operaciones en el espacio” afirma el mayor Nathan Greiner, miembro de las fuerzas aéreas estadounidenses y director del programa. “Esta primera fase del programa DRACO es un esfuerzo de reducción de riesgos que nos permitirá avanzar hacia una demostración en órbita en fases posteriores".

Motores nucleares para viajes interplanetarios

La NASA en colaboración con el Departamento de Energía estadounidense está trabajando en un programa similar al de DARPA para sus viajes tripulados a Marte. Por ahora la agencia espacial estadounidense está valorando dos tipos de reactores: uno de propulsión nuclear eléctrica y otro termonuclear. La NASA anunció el febrero pasado que también recurrirá a distintas empresas para que desarrollen los diseños preliminares.

"Estamos deseando ver qué innovaciones ofrece la industria en materia de propulsión nuclear, así como de energía de superficie por fisión, a través de una próxima solicitud de propuestas para esa tecnología", explica Jim Reuter de la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial (STMD) de la NASA. “Aunque la prioridad inmediata de la NASA es el regreso de los seres humanos a la Luna con el programa Artemis, también estamos invirtiendo en otras tecnologías que podrían permitir misiones tripuladas a Marte"

Los viajes a Marte duran habitualmente unos 6 meses. Si queremos estar yendo y viniendo de manera continua necesitaremos motores más potentes y eficientes que puedan acortar ese tiempo. Una solución sería el motor de fusión ideado por la Dra. Fátima Ebrahimi —doctora en Física de Plasma en la Universidad de Wisconsin-Madison— que utiliza el principio de reconexión magnética.

Este principio se basa en líneas de campos magnéticos que convergen y se separan y que provocan lenguas de plasma que se disparan a velocidades de 20 a 2.000 kilómetros por segundo. Este motor podría reducir el tiempo de viaje a Marte a un mes y nos abriría la puerta a explorar otros lugares de nuestro sistema solar como las lunas de Júpiter o Saturno.