La NASA prepara un nuevo motor que acortará el viaje a Marte a solo dos meses

Después de plantar los pies en el polvoriento suelo lunar, la próxima etapa de la exploración espacial humana tendrá como protagonista a Marte. Pero para que una futura base marciana pueda ser una realidad económicamente viable, tenemos que ser capaces de ir y volver con cargas y tripulaciones mucho más rápido de lo que lo hacemos ahora. Como alternativa a los actuales motores espaciales, la Agencia Espacial estadounidense está apostando por un revolucionario sistema de propulsión por plasma pulsado que podría reducir el tiempo de misiones tripuladas a Marte de unos seis meses por trayecto a solo dos meses.

La NASA quiere enviar las primeras misiones tripuladas a Marte durante la década que viene. Para ello quiere emplear naves espaciales con sistemas de propulsión híbrida que combinen tecnologías químicas y eléctricas y que sirvan como hábitat temporal para los astronautas.

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Por ahora parece que el Starship de SpaceX tiene todas las papeletas para ser el transporte oficial de esas primeras misiones. Sus 33 motores Raptor, un sistema reutilizable de combustión por etapas que usa metano-oxígeno, lo hacen el cohete más potente del mundo. Tras tres vuelos de prueba, SpaceX ha demostrado que puede hacerlo llegar al espacio y ahora, en la cuarta prueba que tendrá lugar en pocos días, tendrá que demostrar que es capaz de realizar su reentrada a la Tierra sin explotar.

Un motor revolucionario

Sin embargo, la Agencia Espacial norteamericana también está apostando por un nuevo cohete de plasma pulsado (PPR), cuyo diseño es mucho más eficiente que los métodos actuales de propulsión química. Desarrollado por la compañía estadounidense, Howe Industries, este revolucionario propulsor combina un gran empuje y un elevado impulso específico o Isp, una medida de la eficacia con la que un motor genera empuje, que le permiten reducir significativamente el tiempo de viaje necesario para llegar a Marte.

El PPR es una evolución del concepto de fusión- fisión pulsada (PuFF) de la NASA y también utiliza un sistema de energía nuclear basado en la fisión nuclear que obtiene energía de la división controlada de átomos. La combustión se propaga y expande contra una tobera magnética mediante un proceso conocido como deflagración, que implica descargas eléctricas que crean fuertes campos magnéticos y producen altas densidades y temperaturas de plasma que generan el empuje.

Sin embargo, el nuevo motor es más pequeño, sencillo y asequible que sus predecesores. Además de un mayor empuje, que permite misiones a mayor distancia, el nuevo propulsor funciona bien en naves espaciales mucho más pesadas. Esto posibilita la instalación de un blindaje adicional antiradiación que evita la exposición de la tripulación a las dañinas partículas de alta energía, denominadas Rayos Cósmicos Galácticos.

Más cerca de ser una realidad

El PPR ha pasado con éxito la primera fase del estudio NIAC (Innovative Advanced Concept) de la NASA. Durante esta fase, dice la Agencia Espacial, se ha desarrollado la neutrónica del sistema de propulsión, el diseño de la nave espacial, el sistema de alimentación y los subsistemas necesarios, el análisis de las capacidades de la tobera magnética y la determinación de trayectorias y beneficios.

Ahora, la NASA le ha concedido luz verde para pasar a la Fase II. Esta nueva financiación permitirá a los ingenieros de Howe basarse en lo aprendido en la fase anterior para optimizar el diseño del motor, realizar experimentos de prueba de concepto y diseñar un concepto de nave espacial que proteja mejor los vuelos tripulados a Marte.

"El PPR abre una nueva era en la exploración espacial", explica la NASA. "El excepcional rendimiento del PPR, que combina un elevado Isp y un gran empuje, encierra el potencial de revolucionar la exploración espacial. La alta eficiencia del sistema permite completar misiones tripuladas a Marte en apenas dos meses".