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Los cohetes con motores de fusión nuclear aparecerán en unos años — al menos, se está trabajando en ello

Publicado por Oleksandr Fedotkin

La startup británica Pulsar Fusion ha anunciado el desarrollo y las pruebas de nuevos misiles reutilizables con motores alimentados por fusión nuclear.

Según el fundador y director ejecutivo de Pulsar Fusion, Richard Dinan, las pruebas de la nueva tecnología comenzarán este año, y los primeros ensayos en el espacio podrían realizarse en 2027. Al mismo tiempo, los representantes de la empresa no especificaron el plazo exacto en el que el nuevo nave espacial podrán realizar sus primeros vuelos.

Según uno de los expertos entrevistados por la publicación, los primeros lanzamientos podrían tener lugar al menos dentro de 10 años, y tal vez incluso más tarde. Pulsar Fusion fabrica motores de plasma y también desarrolla motores de propulsión nuclear. La startup anunció por primera vez el misterioso proyecto Sunbird el 6 de marzo de este año. El concepto se ha desarrollado en absoluto secreto durante los últimos 10 años. Posteriormente, el proyecto se presentó en su totalidad el 11 de marzo en la Space-Comm Expo de Londres.

Se prevé la construcción de grandes muelles orbitales para estos cohetes, donde se almacenarán antes de ser desplegados y acoplados a otras naves espaciales, que serán entregadas rápidamente a su destino a modo de remolcadores espaciales. Esto debería reducir significativamente el coste de las misiones espaciales de larga distancia.

La clave de los cohetes Sunbird serán los motores Duel Direct Fusion Drive, que, según Pulsar Fusion, funcionarán sobre la energía procedente de la fusión nuclear. Si la tecnología se implanta con éxito, el tiempo de los vuelos a Marte podría reducirse a la mitad. Los representantes de la startup afirman que sus cohetes podrán llevar sondas a Plutón en 4 años en lugar de 9,5 (el récord establecido por la nave New Horizons de la NASA en 2015).

«Si vamos a ser la especie que realmente llegue a otros planetas, entonces la velocidad de escape — es quizá lo más importante En términos de lo que [teóricamente] se puede producir a velocidades de escape, la fusión es el rey», — dijo Richard Dinan. 

El uso de la tecnología de fusión nuclear como fuente de energía ilimitada en la Tierra es probable, comenzará no antes de unas décadas. Sin embargo, como el Richard Dinan, en el caso de utilizar esta tecnología en el espacio, todo parece completamente diferente. Esto se debe a que las reacciones de fusión en el espacio no se producen de la misma manera que en la Tierra. Los reactores de fusión tradicionales — tokamaks intentan combinar deuterio y tritio para producir un flujo constante de neutrones, lo que genera calor y libera combustible adicional para una reacción posterior. 

Los desarrolladores de los motores Duel Direct Fusion Drive prevén utilizar como combustible deuterio y helio-3un isótopo ligero y estable del helio formado por dos protones y un neutrón. Junto con el hidrógeno, el helio-3 es el único isótopo estable de cualquier elemento que contiene más protones que neutrones. Es una sustancia rara. Se produce en cantidades muy pequeñas — del orden de varias decenas de gramos al año. Esta reacción permitirá utilizar las cargas de protones para proporcionar energía para la propulsión.

La reacción sólo durará periodo de tiempo limitado. Se espera que los motores DFD simulen el vacío espacial utilizando potentes campos magnéticos para contener el plasma. A diferencia de los reactores de fusión terrestres, que imitan el vacío espacial utilizando potentes campos magnéticos para contener el plasma, se espera que el Duel Direct Fusion Drive sea un reactor lineal. No necesitará contener totalmente el plasma en su interior, ya que el espacio tiene un vacío natural y temperaturas que alcanzan el cero absoluto. Esto debería evitar el sobrecalentamiento del reactor.

Mientras tanto, no se han revelado las características de diseño de los motores Duel Direct Fusion Drive. Tampoco se han probado adecuadamente.

Varios científicos, como Paulo Lozano, profesor de astronáutica del Instituto Tecnológico de Massachusetts especializado en motores de cohetes, se muestran escépticos ante los planes de Pulsar Fusion.

«Soy escéptico. La fusión es compleja y lo ha sido por muchas razones y durante mucho tiempo, sobre todo en dispositivos compactos», — dijo Lozano, declinando emitir un juicio, no obstante, al no haber visto la documentación técnica.

Pulsar Fusion también afirma que los cohetes Sunbird también pueden utilizarse para alimentar los sistemas de otras naves espaciales. Otra gran ventaja de estos cohetes es que necesitarán una pequeña cantidad de combustible. Podrán repostarse y recargarse fácilmente en estaciones de acoplamiento orbitales.

Es probable que los misiles midan unos 30 metros de largo. Estarán recubiertos de un grueso blindaje para protegerlos de la radiación cósmica y de pequeños meteoritos. La producción de un cohete de este tipo podría costar más de 90 millones de dólares.

Pulsar realizará este año las primeras pruebas estáticas del motor DDFD dentro de un par de cámaras de vacío gigantes construidas recientemente en el campus de la empresa en Bletchley. En las pruebas iniciales se utilizará un gas inerte en lugar del carísimo helio-3 para comprobar el rendimiento teórico del motor.

Según Richard Dinan, su empresa tiene previsto demostrar varios componentes clave de la tecnología Sunbird en órbita en 2027Si las pruebas iniciales tienen éxito, Pulsar empezará a recaudar fondos para construir un prototipo Sunbird a escala real y comenzar los intentos de lograr una verdadera fusión utilizando helio-3. El director general de la empresa señala que no es posible decir cuándo se construirá el primer prototipo Sunbird.

Fuente: LiveScience