Una de las principales dificultades de los viajes espaciales está en salvar las inmensas distancias que nos separan del astro más cercano. La Luna se sitúa a unos 400 000 kilómetros de media, Marte se acerca hasta una distancia mínima de unos 50 millones de kilómetros cada dos años y Plutón nunca está a menos de varios miles de millones de kilómetros de la Tierra. Si en un futuro queremos plantearnos los viajes interestelares, todo se multiplica. Las estrellas más cercanas están tan lejos, que pierde sentido medir la distancia a ellas en kilómetros y utilizamos otras unidades de medida, como los años luz. Próxima Centauri, la estrella más cercana, está tan sumamente lejos que la luz, que se mueve a la máxima velocidad permitida en el universo, tardaría más de 4 años en alcanzarla. Pero las naves humanas no alcanzan velocidades ni siquiera próximas a las de la luz y tardarían miles de años en llegar hasta allí. A la Luna tardamos unos 3 días, a Marte unos meses y a los planetas gigantes unos pocos años. Estas escalas temporales son minúsculas en comparación con las que manejan los astros, pero son demasiado grandes para los humanos.
Concepción artística del aspecto del motor nuclear desarrollado por Lockheed Martin y la NASA. Foto: NASA
Es por todo esto que existe un gran interés en desarrollar motores cada vez más potentes y eficientes, que sean capaces de acortar estos tiempos de viaje para hacerlos más manejables a escala humana. Hace apenas un mes, la agencia espacial estadounidense, la NASA, anunciaba su intención de desarrollar un cohete de propulsión nuclear en colaboración con la empresa de tecnología espacial y militar Lockheed Martin. En este acuerdo también participará la agencia de defensa militar DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency). Con este acuerdo pretenden crear un motor de propulsión nuclear que realice sus primeras pruebas en 2025 y que sea probado en una misión en el espacio en 2027. El programa que recogerá todo este desarrollo ha recibido el nombre de DRACO o Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations.
Esta colaboración entra dentro de la tendencia reciente de la NASA de trabajar con empresas privadas para acelerar el desarrollo de las tecnologías necesarias para conseguir sus objetivos. Esto ha venido haciéndolo desde su creación, pero en la última década esta colaboración se ha ampliado, con la puesta en marcha del programa Commercial Crew, por el cual varias empresas privadas han desarrollado las naves necesarias para llevar tripulación y cargamento a la Estación Espacial Internacional.
Uno de los objetivos del programa Artemis, además de establecer una presencia permanente en la luna, es desarrollar las tecnologías y protocolos que se utilizarán más adelante para llevar humanos más allá de la luna, a lo que se conoce como “espacio profundo”. A estos esfuerzos se suma este nuevo desarrollo. Llegar más rápido a Marte no es una cuestión de mera comodidad, sino que consiguiéndolo se reduce enormemente la complejidad y el riesgo de la misión. La diferencia entre tener que alojar a una tripulación durante 6 ó 3 meses mientras recorren el camino a Marte puede ser sustanciosa. Por un lado, reduce enormemente la cantidad de recursos necesarios para mantener sana y viva a la tripulación. Además, puesto que uno de los principales riesgos de los viajes interplanetarios están en la exposición a radiación de los astronautas, reducir el tiempo de viaje a la mitad implica reducir la dosis recibida también a la mitad. Otro problema de las misiones espaciales de larga duración es la degradación del tejido óseo y muscular por la prolongada microgravedad. Por tanto también reduciríamos este riesgo y garantizaríamos que los astronautas alcanzaran Marte u otro objetivo en un mejor estado de salud física.
Más allá de los beneficios para la tripulación, también podría traerlos para la propia misión en sí. Estos motores requieren de mucho menos combustible que sus análogos químicos, por lo que puede o bien reducirse el tamaño total de la nave a construir o puede utilizarse el espacio ganado para transportar más instrumentos científicos importantes para la misión. Además esta fuente de energía sería capaz de proporcionar mayor energía a los propios sistemas de la nave, como a los sistemas de telecomunicaciones o a los diferentes instrumentos.
Mientras que Lockheed Martin se encargará del diseño y testeo de la nave, la empresa BWX Technologies desarrollará el diseño y construcción del reactor de fisión nuclear que hará funcionar los propulsores nucleares. Este motor utilizará un reactor de fisión nuclear con un funcionamiento similar al de las centrales nucleares, que servirá para calentar el hidrógeno líquido, que al pasar a estado gaseoso y ser expulsado a gran velocidad proporcionará el empuje. Para reducir el riesgo implícito en utilizar material radiactivo para la liberación de tales cantidades de energía, el motor nuclear solo entrará en funcionamiento en órbita, mientras que se utilizará un motor químico más convencional para sacar al cohete de la superficie terrestre.
Por supuesto este tipo de motores ya se han explorado en el pasado y aunque su uso en la industria aeroespacial no se ha extendido, multitud de submarinos y portaviones utilizan hoy en día reactores cuyo combustible es el uranio. Hace más de una década la agencia espacial rusa, Roscosmos, anunció sus intenciones de desarrollar un cohete con propulsión nuclear para viajes al espacio profundo. El desarrollo de este cohete debería haber concluido recientemente, aunque la falta de noticias al respecto sugiere que o no se ha conseguido o han sufrido retrasos importantes en sus planes.
Referencias:
- Loura Hall, 26 julio 2023, NASA, DARPA Partner with Industry on Mars Rocket Engine, NASA,nasa.gov/directorates/spacetech/nasa_darpa_industry_partner_mars_rocket_engine
