por Osvaldo Pimpignano - 14 ago 2019
Un reactor nuclear para el puesto avanzado de Marte, podría estar listo para viajar en 2022.
Una de las aventuras técnicas más importantes para algunas potencias es llegar y, de ser posible, colonizar Marte. Para esto, restan resolver problemas técnicos que significan un gran desafío. Por ejemplo, la primera visita a Marte se considera debe ser corta. En realidad, sería una exploración previa a misiones mayores y estaría destinada a observar el comportamiento del organismo humano y de los primeros ingenios previstos para la gran empresa. Hace ya un tiempo comentamos que estaría resuelto el traje que usarían los cosmonautas y que fue diseñado por un argentino, Pablo Gabriel de León, oriundo de Cañuelas, en Buenos Aires.
La primera precisión que tendría la primera expedición es su duración, estimada en poco menos de un año de ida y otro tanto de regreso, en condiciones ideales. Debido a las formas de las órbitas de Marte y la Tierra, la menor distancia al planeta rojo se produce cada 26 meses y por poco más de 39 días. Si los expedicionarios no regresaran en ese corto lapso, deberían esperar 26 meses para hacerlo; pero en esta primera ocasión no contarían con suficientes medios de sobrevida.
Por tratarse de una empresa tan compleja, diversos organismos y empresas trabajan cada cual por su lado, resolviendo diferentes problemas y pensando en estadías mucho más prolongadas. Un tema a resolver es una fuente de energía potente, de larga duración y que no requiera de una provisión frecuente de combustible.
Ilustración artística de un sistema de energía de fisión en la superficie de Marte
De los sistemas conocidos, solo dos cumplen estas condiciones: el nuclear y el fotovoltaico. El segundo es más inocuo, pero dado que Marte no mantiene una distancia suficientemente regular del sol, fue desechado. Y se trabaja en un nuevo tipo de reactor nuclear, diseñado para alimentar puestos avanzados tripulados en la Luna y Marte, que podría estar listo para su primera prueba en el espacio dentro de unos años, afirmaron los miembros del equipo del proyecto.
Kilopower es un proyecto de la NASA para construir un reactor nuclear capaz de funcionar en el espacio. El proyecto comenzó en octubre de 2015. Los reactores Kilopower vendrán en una variedad de tamaños capaces de producir de uno a 10 kilovatios de energía eléctrica, continuamente durante 10 años o más. El reactor de fisión usa uranio-235, para generar calor que se transporta a los convertidores a través de tuberías de calor pasivas de sodio.
Una prueba de vuelo es el próximo gran paso para el reactor de fisión experimental Kilopower, que ya realizó una serie de pruebas críticas en tierra desde noviembre de 2017 hasta marzo de 2018. Todavía no hay una demostración fuera de la Tierra, pero Kilopower debería estar listo para 2022, dijo Patrick McClure, jefe de proyecto en el Laboratorio Nacional de Los Álamos del Departamento de Energía (DOE), en Nuevo México.
"Creo que tres años es un marco de tiempo muy factible", agregó McClure, subrayando que esta es su opinión, no necesariamente la de la NASA, que está desarrollando el proyecto Kilopower junto con el DOE.
Vista de un generador Kilopower en laboratorio de prueba
La energía nuclear ha estado alimentando naves espaciales durante décadas. Las sondas Voyager 1 y Voyager 2 de la NASA, la nave espacial New Horizons y el rover Curiosity Mars, junto con muchos otros exploradores robóticos, emplean generadores termoeléctricos (RTG) de radioisótopos, que convierten el calor arrojado por la desintegración radiactiva del plutonio-238 en electricidad.
La potencia de salida de los RTG es baja. El utilizado por Curiosity y el próximo rover Mars 2020 de la NASA, genera alrededor de 110 vatios de electricidad al comienzo de la misión, declinando en el tiempo.
Un puesto avanzado en Marte con tripulación tendrá demandas de energía considerablemente más altas que eso: alrededor de 40 kilovatios de energía eléctrica continuamente disponible (40 kw), incluso para la pequeña estación de investigación que la NASA prevé establecer a fines de la década de 2030, dijo McClure. Después de todo, los pioneros necesitarán electricidad para purificar su agua, generar oxígeno a partir de la atmósfera marciana dominada por dióxido de carbono, cargar sus rovers, calentar sus hábitats, etc.
Al igual que las centrales nucleares diseñadas para permanecer en la Tierra, Kilopower es un reactor de fisión. Convierte el calor generado al dividir los átomos en electricidad, a través de motores Stirling.
En la serie de pruebas en tierra que concluyó en marzo de 2018, conocida como KRUSTY (Reactor Kilopower con tecnología Stirling), el reactor convirtió el 30% del calor de fisión en electricidad, dijo McClure. Esta eficiencia eclipsa la de los RTG, que convierten aproximadamente el 7% del calor disponible.
Como su nombre lo indica, el reactor Kilopower está diseñado para generar al menos 1 kilovatio de energía eléctrica (1 kw); y su rendimiento es escalable hasta aproximadamente 10 kw.
Fuente: NASA
Las imágenes fueron tomadas de la Web