En la Universidad Estatal de Ohio, los ingenieros están desarrollando una nueva forma de energía para los motores de los cohetes: el uranio líquido. Permite una forma más rápida y eficiente de propulsión nuclear, con lo que los viajes de ida a Marte y el regreso llevarían tan solo un año.
La NASA y sus socios privados tienen la mira puesta en la Luna y Marte, buscando establecer una presencia humana regular en cuerpos celestes lejanos. El futuro de los viajes espaciales depende de que se construyan motores de cohetes que puedan impulsar a los vehículos más lejos y más rápido. La propulsión térmica nuclear hoy encabeza la lista de nuevas tecnologías y busca reducir significativamente el tiempo de viaje al tiempo de permitir cargas más pesadas.
Viajar más rápido que antes
La propulsión nuclear utiliza un reactor nuclear para calentar un propelente líquido a temperaturas extremadamente altas, convirtiéndolo en gas que se expulsa por una boquilla, generando así el impulso. El concepto desarrollado ahora se conoce como Cohete Nuclear Térmico Centrífugo (CNTR, en inglés) y utiliza uranio líquido para calentar el propelente directamente. Al hacerlo, promete mayor eficiencia del motor que en los cohetes químicos tradicionales, además de otros motores a propulsión nuclear, según nuevas investigaciones publicadas en Acta Astronautica.
Si demuestra ser exitoso, el CNTR podría además hacer que en el futuro los vehículos viajen más lejos usando menos combustibles. Los motores químicos tradicionales producen unos 450 segundos de impulso a partir de determinada cantidad de propelente, medida que se conoce como impulso específico. Los motores a propulsión nuclear pueden llegar hasta los 900 segundos, y es posible que el CNTR llegue a más que eso.
“Se podría viajar a Marte de manera segura en seis meses, por ejemplo, en comparación con el año que lleva la misma misión”, declaró Spencer Christian, estudiante de doctorado de la Universidad de Ohio que encabeza la construcción del prototipo del CNTR. “Dependiendo de lo bien que funcione, el prototipo del motor CNTR nos llevaría al futuro”.
Los desafíos del nuevo concepto
El CNTR promete rutas más rápidas, pero además puede usar propelentes diferentes como amoníaco, metano, hidrazina o propano, que pueden hallarse en asteroides y otros objetos del espacio.
Se trata de un concepto que todavía está en etapas iniciales, y quedan algunos desafíos para la ingeniería antes de que el CNTR pueda usarse para misiones a Marte. Los ingenieros trabajan para asegurar que el encendido, apagado y operación del motor no causen inestabilidades, al tiempo de buscar también formas de minimizar la pérdida de uranio líquido.
“Entendemos muy bien la física de nuestro diseño, pero todavía quedan desafíos técnicos por resolver”, dijo Dean Wang, profesor adjunto de ingeniería mecánica y aeroespacial de la Universidad de Ohio, y miembro principal del proyecto CNTR. “Necesitamos que la propulsión nuclear espacial sea una prioridad consistente en el futuro, para que la tecnología tenga tiempo de madurar”.
