Algunas de las mentes m\u00e1s brillantes del mundo han so\u00f1ado con
lograr la fusi\u00f3n nuclear durante d\u00e9cadas. Es sencillo ver por qu\u00e9: replicar el funcionamiento interno de las estrellas aqu\u00ed en la Tierra significar\u00eda obtener energ\u00eda limpia pr\u00e1cticamente ilimitada.<\/p>\n
A pesar de una larga historia de intentos y varios avances, el sue\u00f1o a\u00fan no se ha convertido en realidad, y es probable que estemos a muchos a\u00f1os de ver una planta de energ\u00eda de fusi\u00f3n en cualquier parte del planeta.<\/p>\n
Llevar a cabo el proceso en el espacio puede sonar como que se le est\u00e1 agregando un nivel adicional de complejidad a una tecnolog\u00eda ya compleja, pero te\u00f3ricamente podr\u00eda suceder antes que en la Tierra. Y podr\u00eda ayudar a las naves espaciales a alcanzar velocidades de hasta 500.000 millas (805.000 kil\u00f3metros) por hora, m\u00e1s r\u00e1pido que el objeto m\u00e1s veloz jam\u00e1s construido, la sonda solar Parker de la NASA, que alcanz\u00f3 un m\u00e1ximo de 430.000 millas (692.000 kil\u00f3metros) por hora.<\/p>\n
Con financiamiento de la Agencia Espacial del Reino Unido, la startup brit\u00e1nica Pulsar Fusion ha presentado Sunbird, un concepto de cohete espacial dise\u00f1ado para encontrarse con naves espaciales en \u00f3rbita, adherirse a ellas y llevarlas a su destino a una velocidad
vertiginosa utilizando la fusi\u00f3n nuclear.<\/p>\n
\u201cEs muy antinatural generar la reacci\u00f3n nuclear que produce la fusi\u00f3n en la Tierra\u201d, dice Richard Dinan, fundador y CEO de Pulsar. \u201cLa fusi\u00f3n no quiere generarse en una atm\u00f3sfera. El espacio es un lugar mucho m\u00e1s l\u00f3gico y sensato para hacerlo, porque ah\u00ed es donde quiere generarse de todos modos\u201d.<\/p>\n
Por ahora, Sunbird se encuentra en las primeras etapas de construcci\u00f3n y tiene desaf\u00edos de ingenier\u00eda excepcionales que superar, pero Pulsar dice que espera lograr la fusi\u00f3n en \u00f3rbita por primera vez en 2027. Si el cohete alguna vez entra en funcionamiento, alg\u00fan d\u00eda podr\u00eda reducir a la mitad el tiempo de viaje de una posible misi\u00f3n a Marte.<\/p>\n
La fusi\u00f3n nuclear es diferente de la fisi\u00f3n nuclear, que es lo que alimenta las centrales nucleares actuales. La fisi\u00f3n funciona dividiendo elementos pesados y radiactivos como el uranio convirti\u00e9ndolos en otros m\u00e1s ligeros, utilizando neutrones. La gran cantidad de energ\u00eda liberada en este proceso se utiliza para producir electricidad.<\/p>\n
La fusi\u00f3n hace lo contrario: combina elementos muy ligeros como el hidr\u00f3geno y los convierte en otros m\u00e1s pesados, utilizando alta temperatura y presi\u00f3n. \u201cEl sol y las estrellas son reactores de fusi\u00f3n\u201d, dice Dinan. \u201cSon cocinas de elementos, que \u201ccocinan\u201d el hidr\u00f3geno y lo transforman en helio, y luego, a medida que mueren, crean los elementos pesados que componen todo. En \u00faltima instancia, el universo es principalmente hidr\u00f3geno y helio, y todo lo dem\u00e1s se \u201ccocin\u00f3\u201d en una estrella por fusi\u00f3n\u201d.<\/p>\n
Se desea utilizar la fusi\u00f3n porque libera cuatro veces m\u00e1s energ\u00eda que la fisi\u00f3n y cuatro millones de veces m\u00e1s energ\u00eda que los combustibles f\u00f3siles. Pero a diferencia de la fisi\u00f3n, la fusi\u00f3n no requiere materiales radiactivos peligrosos, sino que los reactores de fusi\u00f3n usar\u00edan deuterio y tritio, \u00e1tomos pesados del hidr\u00f3geno que poseen neutrones adicionales. Trabajar\u00edan con cantidades m\u00ednimas de combustible y no producir\u00edan residuos peligrosos.<\/p>\n
Sin embargo, la fusi\u00f3n requiere mucha energ\u00eda para comenzar, porque se deben crear condiciones similares al n\u00facleo de una estrella: temperatura y presi\u00f3n extremadamente altas, junto con un confinamiento efectivo para mantener la reacci\u00f3n. El desaf\u00edo en la Tierra ha sido crear m\u00e1s energ\u00eda en la fusi\u00f3n que la que es necesaria para generarla al principio, hasta ahora apenas hemos alcanzado el punto de equilibrio.<\/p>\n
Pero si la generaci\u00f3n de energ\u00eda no es el objetivo, las cosas se vuelven menos complicadas, dice Dinan, el objetivo es uno, es m\u00e1s simple, crear una velocidad en el escape m\u00e1s r\u00e1pida.<\/p>\n
Las reacciones que alimentan la fusi\u00f3n nuclear tienen lugar dentro de un plasma, un gas caliente cargado el\u00e9ctricamente. Al igual que los reactores propuestos en la Tierra, Sunbird usar\u00eda imanes fuertes para calentar un plasma y crear las condiciones para que el combustible, que ser\u00eda de apenas unos gramos, se mezcle y se fusione. Pero mientras que en la Tierra los reactores son circulares, para evitar que las part\u00edculas se liberen, en Sunbird ser\u00edan lineales, porque las part\u00edculas que escapan impulsar\u00edan la nave espacial.<\/p>\n
Por \u00faltimo, no producir\u00eda neutrones a partir de la reacci\u00f3n de fusi\u00f3n, que los reactores de la Tierra utilizan para generar calor; en su lugar, Sunbird utilizar\u00eda un tipo de combustible m\u00e1s costoso llamado helio-3 para producir protones, que pueden utilizarse como \u201cescape nuclear\u201d para proporcionar propulsi\u00f3n.<\/p>\n
El proceso del Sunbird ser\u00eda caro e inadecuado para la producci\u00f3n de energ\u00eda en la Tierra, dice Dinan, pero debido a que el objetivo no es producir energ\u00eda; el proceso puede ser ineficiente y costoso, pero aun as\u00ed ser valioso porque ahorrar\u00eda costos de combustible, reducir\u00eda el peso de la nave espacial y la llevar\u00eda a su destino mucho m\u00e1s r\u00e1pido.<\/p>\n
Los Sunbirds funcionar\u00edan de manera similar a las bicicletas urbanas en las estaciones de acoplamiento, seg\u00fan Dinan: \u201cLos lanzaremos al espacio, y tendremos una estaci\u00f3n de carga donde podr\u00edan esperar y luego encontrarse con una nave\u201d, dice. \u201cApagas tus motores de combusti\u00f3n ineficientes y utilizas la fusi\u00f3n nuclear durante la mayor parte de tu viaje. Lo ideal ser\u00eda tener una estaci\u00f3n en alg\u00fan lugar cerca de Marte, y otra estaci\u00f3n en la \u00f3rbita terrestre baja, y los (Sunbirds) simplemente ir\u00edan de un lado a otro\u201d.<\/p>\n
Este a\u00f1o, algunos componentes se pondr\u00e1n en \u00f3rbita para una demostraci\u00f3n. \u201cB\u00e1sicamente, son placas de circuitos que se lanzaran para someterse a pruebas, para comprobar que funcionan. No es muy emocionante, porque no hay fusi\u00f3n, pero tenemos que hacerlo\u201d, dice Dinan. \u201cLuego, en 2027, vamos a enviar una peque\u00f1a parte de Sunbird a \u00f3rbita, solo para verificar que los c\u00e1lculos de f\u00edsica est\u00e1 funcionando como la computadora supone que est\u00e1 funcionando. Esa es nuestra primera demostraci\u00f3n en \u00f3rbita, donde esperamos generar la fusi\u00f3n en el espacio. Y esperamos que Pulsar sea la primera compa\u00f1\u00eda en lograrlo\u201d.<\/p>\n
Ese prototipo costar\u00e1 alrededor de US$ 70 millones, seg\u00fan Dinan, y no ser\u00e1 un Sunbird completo, sino m\u00e1s bien un \u201cexperimento de fusi\u00f3n lineal\u201d para probar el concepto. El primer Sunbird funcional estar\u00e1 listo cuatro o cinco a\u00f1os despu\u00e9s, dice, siempre que se asegure la financiaci\u00f3n necesaria.<\/p>\n
Inicialmente, los Sunbirds se ofrecer\u00e1n para transportar sat\u00e9lites a su \u00f3rbita, pero su verdadero potencial entrar\u00eda en juego en las misiones interplanetarias. La compa\u00f1\u00eda ilustra algunos ejemplos de las misiones que Sunbird podr\u00eda desempe\u00f1ar, como la entrega de hasta 2.000 kilogramos (4.400 libras) de carga a Marte en menos de seis meses, el despliegue de sondas a J\u00fapiter o Saturno en dos a cuatro a\u00f1os (el Europa Clipper de la NASA, lanzado en 2024 hacia una de las lunas de J\u00fapiter, llegar\u00e1 despu\u00e9s de 5 a\u00f1os y medio), y una misi\u00f3n de miner\u00eda de asteroides que completar\u00eda un viaje de ida y vuelta a un asteroide cercano a la Tierra en uno o dos a\u00f1os en lugar de tres.<\/p>\n
Otras empresas est\u00e1n trabajando en motores de fusi\u00f3n nuclear para la propulsi\u00f3n espacial, como Helicity Space, con sede en Pasadena, que recibi\u00f3 una inversi\u00f3n del gigante aeroespacial Lockheed Martin en 2024. General Atomics, con sede en San Diego, y la NASA est\u00e1n trabajando en otro tipo de reactor nuclear, basado en la fisi\u00f3n en lugar de la fusi\u00f3n, que planean probar en el espacio en 2027. Tambi\u00e9n est\u00e1 pensado como un sistema de propulsi\u00f3n m\u00e1s eficiente para una misi\u00f3n tripulada a Marte en comparaci\u00f3n
con las opciones actuales.<\/p>\n
Seg\u00fan Aaron Knoll, profesor titular en el campo de la propulsi\u00f3n de plasma para naves espaciales en el Imperial College de Londres, que no est\u00e1 involucrado con Pulsar Fusion, existe un enorme potencial para aprovechar la energ\u00eda de fusi\u00f3n para la propulsi\u00f3n de naves espaciales. \u201cSi bien todav\u00eda estamos a algunos a\u00f1os de lograr hacer de la energ\u00eda de fusi\u00f3n una tecnolog\u00eda viable para la generaci\u00f3n de energ\u00eda en la Tierra, no necesitamos esperar para comenzar a usar esta fuente de energ\u00eda para la propulsi\u00f3n de naves espaciales\u201d, dice.<\/p>\n
El motivo, a\u00f1ade, es que, para generar energ\u00eda en la Tierra, la cantidad de energ\u00eda producida debe ser mayor que energ\u00eda de entrada necesaria para producirla. Pero cuando se utiliza la energ\u00eda de fusi\u00f3n en una nave espacial para generar empuje, cualquier energ\u00eda que se genere es \u00fatil, incluso si es menor que la energ\u00eda que se suministra. Toda esa energ\u00eda combinada, proveniente de la fuente de alimentaci\u00f3n externa y las reacciones de fusi\u00f3n juntas, actuar\u00e1n para aumentar el empuje y la eficiencia del sistema de propulsi\u00f3n.<\/p>\n
Sin embargo, a\u00f1ade, existen importantes obst\u00e1culos t\u00e9cnicos para hacer realidad la tecnolog\u00eda de fusi\u00f3n en el espacio. \u201cLos dise\u00f1os actuales de reactores de fusi\u00f3n en la Tierra son sistemas grandes y pesados, que requieren una infraestructura de equipos de apoyo, como almacenamiento de energ\u00eda, fuentes de alimentaci\u00f3n, sistemas de suministro de gas, imanes y equipos de bombeo de vac\u00edo\u201d, dice. \u201cVolver estos sistemas m\u00e1s peque\u00f1os y livianos es un desaf\u00edo de ingenier\u00eda considerable\u201d.<\/p>\n
Bhuvana Srinivasan, profesora de Aeron\u00e1utica y Astron\u00e1utica en la Universidad de Washington, que tampoco est\u00e1 involucrada con Pulsar, est\u00e1 de acuerdo en que la propulsi\u00f3n por fusi\u00f3n nuclear es un sistema muy prometedor para los vuelos espaciales: \u201cSer\u00eda extremadamente beneficioso incluso para un viaje a la Luna, porque podr\u00eda proporcionar los medios para desplegar una base lunar completa con tripulaci\u00f3n en una sola misi\u00f3n. Si tiene \u00e9xito, superar\u00eda a las tecnolog\u00edas de propulsi\u00f3n existentes no solo de manera incremental, sino dr\u00e1sticamente\u201d, dice. Sin embargo, ella tambi\u00e9n se\u00f1ala las dificultades para que sea compacto y liviano, un desaf\u00edo de ingenier\u00eda adicional que es de menor consideraci\u00f3n para generar energ\u00eda en la Tierra.<\/p>\n
Al liberar el potencial de la utilizaci\u00f3n de la propulsi\u00f3n por fusi\u00f3n, seg\u00fan Srinivasan, no solo permitir\u00e1 al hombre viajar m\u00e1s lejos en el espacio, sino que cambiar\u00eda las reglas del juego para las misiones no tripuladas, por ejemplo, misiones para obtener recursos como el helio-3, un combustible de fusi\u00f3n que es raro encontrar en la Tierra y debe crearse de manera artificial, pero que puede ser abundante en la Luna: \u201cSi pudi\u00e9ramos construir una base lunar que podr\u00eda ser un punto de lanzamiento para la exploraci\u00f3n del espacio
interplanetario, y as\u00ed tener acceso a una reserva potencial de helio-3, podr\u00eda
ser de un valor incalculable\u201d, dice.<\/p>\n
\u201cLa exploraci\u00f3n de planetas, lunas y sistemas solares m\u00e1s lejanos es fundamental para nuestra naturaleza curiosa y exploratoria como humanos, al tiempo que tambi\u00e9n puede generar un beneficio financiero y social considerable, de maneras que a\u00fan no sabemos\u201d.<\/p>\n
The-CNN-Wire
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