La NASA ha probado un nuevo tipo de reactor de fisión nuclear, y es increíblemente potente

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Mirando hacia el futuro de la exploración espacial tripulada, es claro para la NASA y otras agencias espaciales que ciertos requisitos tecnológicos deben cumplirse.

No solo se necesita una nueva generación de vehículos de lanzamiento y cápsulas espaciales (como el SLS y el Orionspacecraft), sino que se necesitan nuevas formas de producción de energía para garantizar que las misiones de larga duración a la Luna, Marte y otras ubicaciones del Sistema Solar puedan tener lugar.

Una posibilidad que aborda estas preocupaciones es el Kilopower, un sistema de potencia de fisión ligero que podría alimentar misiones robóticas, bases y misiones de exploración.

En colaboración con la Administración Nacional de Seguridad Nuclear (NNSA) del Departamento de Energía, la NASA realizó recientemente una demostración exitosa de un nuevo sistema de energía de reactor nuclear que podría permitir misiones tripuladas de larga duración a la Luna, Marte y más allá.

Conocido como el Reactor Kilopower que utiliza Tecnología Stirling (KRUSTY), la tecnología fue presentada en una reciente conferencia de prensa el miércoles 2 de mayo en el Centro de Investigación Glenn de la NASA. Según la NASA, este sistema de energía es capaz de generar hasta 10 kilovatios de energía eléctrica: suficiente energía para varios hogares de forma continua durante diez años o un puesto avanzado en la Luna o Marte.

Investigadores prueban el prototipo KRUSTY. NASA

Como explicó Jim Reuter, administrador asociado interino de la NASA para la Dirección de Misión de Tecnología Espacial (STMD), en un reciente comunicado de prensa de la NASA:

 

“La energía segura, eficiente y abundante será la clave para la futura exploración robótica y humana. Espero que el proyecto Kilopower sea una parte esencial de la arquitectura en energía lunar y de Marte a medida que evolucionan”.

El sistema de energía del prototipo emplea un pequeño núcleo de reactor de uranio-235 sólido y tuberías de calor pasivas de sodio para transferir el calor del reactor a los motores Stirling de alta eficiencia, que convierten el calor en electricidad.

Este sistema de potencia se adapta idealmente a lugares como la Luna, donde la generación de energía mediante paneles solares es difícil porque las noches lunares equivalen a 14 días en la Tierra.

El Kilopower podría impulsar misiones humanas a la Luna y a Marte. NASA

Además, muchos planes para la exploración lunar implican la construcción de puestos de avanzada en las regiones polares permanentemente sombreadas o en tubos de lava subterráneos estables.

En Marte, el sol es más abundante, pero está sujeto al ciclo diurno y al clima del planeta (como las tormentas de polvo).

Por lo tanto, esta tecnología podría garantizar un suministro constante de energía que no dependa de fuentes intermitentes como la luz solar. Como Marc Gibson, el ingeniero principal de Kilopower en Glenn, dijo:

“Kilopower nos da la capacidad de realizar misiones de mayor potencia y explorar los cráteres sombreados de la Luna. Cuando comencemos a enviar astronautas para largas estancias en la Luna y a otros planetas, eso requerirá una nueva clase de energía que nunca antes se había necesitado “.

El experimento de Kilopower se realizó en el área de seguridad nacional de Nevada (NNSS) de NNSA entre noviembre y marzo de 2017.

El Kilopower. Crédito NASA.

Además de demostrar que el sistema podría producir electricidad a través de la fisión, el objetivo del experimento era mostrar que es estable y seguro en cualquier entorno.

Por este motivo, el equipo de Kilopower realizó el experimento en cuatro fases.

Las dos primeras fases, que se llevaron a cabo sin energía, confirmaron que cada componente del sistema funcionaba correctamente.

Para la tercera fase, el equipo aumentó la potencia para calentar el núcleo lentamente antes de pasar a la fase cuatro, que consistió en una prueba de 28 horas a plena potencia. Esta fase simuló todas las etapas de una misión, que incluyó la puesta en marcha de un reactor, la aceleración máxima, el funcionamiento estable y el apagado.

A lo largo del experimento, el equipo simuló varias fallas del sistema para garantizar que el sistema siguiera funcionando, lo que incluía reducciones de potencia, motores fallidos y tuberías de calor fallidas. En todo momento, el generador KRUSTY siguió proporcionando electricidad, demostrando que puede resistir cualquier exploración espacial que se le presente.

Como Gibson indicó:

“Pusimos el sistema a prueba. Entendimos muy bien el reactor, y esta prueba demostró que el sistema funciona de la manera que lo diseñamos para funcionar. No importa en qué entorno lo expongamos, el reactor funciona muy bien”.

De cara al futuro, el proyecto Kilopower seguirá formando parte del programa Desarrollo del cambio de juego (GCD) de la NASA.

Como parte de la Dirección de Misión de Tecnología Espacial de la NASA (STMD), el objetivo de este programa es avanzar en las tecnologías espaciales que pueden conducir a enfoques completamente nuevos para las futuras misiones espaciales de la Agencia. Eventualmente, el equipo espera hacer la transición al programa de Misión de Demostración de Tecnología (TDM) para 2020.

Si todo va bien, el reactor KRUSTY podría permitir puestos humanos permanentes en la Luna y Marte. También podría ofrecer apoyo a las misiones que dependen de la utilización de recursos in situ (ISRU) para producir combustible de hidracina a partir de fuentes locales de hielo de agua y materiales de construcción del regolito local.

Básicamente, cuando las misiones robóticas se monten en la Luna en bases de impresión 3D fuera del regolito local, y los astronautas comiencen a hacer viajes regulares a la Luna para realizar investigaciones y experimentos (como lo hacen hoy en la Estación Espacial Internacional), podrían ser los reactores KRUSTY los que les proporcionen todas sus necesidades de energía.

En unas pocas décadas, lo mismo podría ser real para Marte e incluso otros lugares en el Sistema Solar exterior.

Este sistema de reactor también podría allanar el camino para los cohetes que dependen de la propulsión termonuclear o nuclear-eléctrica, permitiendo misiones más allá de la Tierra que son más rápidas y más rentables.

Y asegúrate de disfrutar de este video del programa GCD, cortesía de NASA 360:

Este artículo fue publicado originalmente en Universe Today por Matt Williams

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5 comentarios

    • Si la NASA se decide a optar por el BFR de SpaceX, es MUY posible que veamos esta tecnología en sus cohetes y en todo el desarrollo de una colonia en la Luna o en Marte.

  1. La carrera hacia la Luna fue interesante, …ahora me parecen impresionantes las noticias al respecto…, la carrera espacial es ahora toda una aventura, impresionante & muy interesante, gracias

  2. Edgar Acevedo el

    Muy prometedor, no cabe duda. Pero al leer el título del artículo me precipité a pensar que se trataba de un método de propulsión basado en fisión, lo que me hizo alucinar con la idea de llegar a Marte en 4 semanas, ja, ja, ja, ja, ja.
    Igual, aunque no fuera una propuesta dirigida a lograr una super velocidad, sigue siendo fascinante.

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