El rendimiento de la propulsión térmica nuclear podría potenciarse
– Noticias del 10 de febrero de 2019 –
Los motores nucleares lograron un desarrollo avanzado desde la década de 1960. La propulsión térmica nuclear (NTP) proporciona empuje al reducir la presión del hidrógeno a través del calor de un reactor nuclear. Esto genera un fuerte empuje pero no es suficiente para impulsar una primera etapa de un cohete o una nave espacial SSTO.
En 2015, un ingeniero que trabajó en el motor Raptor de SpaceX imaginó una forma de mejorar la potencia y la eficiencia de dicho sistema. Implica llevar aire a la atmósfera para agregar un ciclo de combustión a la propulsión térmica nuclear. En dicho motor, el hidrógeno se expande primero al ser calentado por un reactor nuclear. Luego se inyecta en una cámara de combustión donde se quema en contacto con el aire atmosférico. Esto resulta en un fuerte aumento en el empuje y el impulso específico.
Durante la primera fase de vuelo, este ingeniero piensa que un sistema de este tipo produciría suficiente energía para impulsar un cohete SSTO y poder llevar una gran carga útil en órbita baja y más allá. Obviamente, estos cohetes deberían ser reutilizables para ser económicamente viables porque las tecnologías aplicadas serán muy complejas. No veremos tal motor por mucho tiempo.
La NASA relanza la investigación sobre propulsión térmica nuclear
– Noticias del 15 de agosto de 2017 –
El motor nuclear para la aplicación de vehículos cohete (NERVA) permitió a la NASA desarrollar un motor térmico nuclear en los años 60 y 70. La NASA decidió invertir nuevamente en la propulsión térmica nuclear. De hecho, la agencia espacial de EE. UU. Ha decidido invertir 18,8 millones de dólares para reactivar la investigación sobre este tipo de motor. Con el fin de desarrollar un nuevo concepto para un motor térmico nuclear, la NASA se ha asociado con BWXT. Esta empresa está especializada en el diseño de soluciones nucleares y combustible nuclear. Por ejemplo, fabrica barras de combustible para portaaviones y submarinos de la Armada de los EE. UU. El contrato con BWXT durará tres años y la empresa privada será responsable de diseñar y probar un prototipo de combustible nuclear para un motor de tipo NERVA. Además de esto, BWXT aportará su experiencia a la Agencia Espacial de EE. UU. Para estudiar la posibilidad y el costo de dicho motor.
Por ahora, es imposible decir si la Administración Espacial de EE. UU. Capitalizará esta investigación para realmente lanzar un nuevo motor térmico nuclear. También podemos imaginar que toda o parte de esta investigación también podría usarse para desarrollar un reactor nuclear que pueda suministrar energía a motores eléctricos, como el motor VASIMR. Este presupuesto es parte de un programa llamado Game Changing Development para identificar y probar avances tecnológicos que podrían cambiar la forma en que la NASA diseña sus misiones espaciales.
Cuando se busca aumentar las posibilidades de viajar en el espacio, la propulsión a menudo es el factor limitante. Hay innumerables formas de superar los motores químicos. La opción nuclear es un tanto peculiar porque siempre está asociada con un riesgo ambiental y una fuerte presión de la opinión pública. Durante el lanzamiento de la sonda espacial Cassini en 1997, hubo demostraciones porque la sonda espacial transportaba 32 kilos de plutonio para alimentar su RTG, generadores termoeléctricos que utilizaban calor de la radioactividad para producir electricidad, pero sin reacción de fisión. El envío de material radiactivo al espacio había sido aprobado después de una larga serie de pruebas que demostraban que incluso en el caso de una explosión de cohete, los RTG permanecerían intactos. Si la NASA decide desarrollar energía nuclear, debería ser capaz de diseñar un reactor o un motor capaz de resistir todas las fallas posibles cuando se lance. Entonces todavía hay mucho trabajo antes de ver un motor en acción.
Imagen de NASA / Pat Rawlings (Dominio público), a través de Wikimedia Commons
Fuentes
