La propulsión química ha sido el caballo de batalla de la exploración espacial. A través de los años, la propulsión química ha funcionado muy bien para llevar cargas útiles a los confines del sistema solar. Sin embargo, la eficiencia y la densidad de energía de la propulsión química son limitadas y esto las hace inadecuadas para realizar las maniobras que requerirán las próximas misiones a la Luna y al espacio profundo. Y aunque otra alternativa es la propulsión eléctrica, que posee mucha eficiencia energética, tiene la desventaja que produce empujes muy pequeños, comparados con la propulsión química. Es por esto que las potencias espaciales están buscando nuevas tecnologías de propulsión, y entre las más prometedoras está la propulsión nuclear.
La mayoría de los cohetes se mueven al expulsar un gas al que se agrega energía en forma de calor. En la propulsión química la fuente de energía proviene de procesos químicos que calientan el gas. Esto provoca que el gas se expanda y salga a alta velocidad, con lo que proporciona empuje en la dirección opuesta. En la propulsión nuclear, un gas, generalmente hidrógeno, se calienta a altas temperaturas utilizando la energía térmica de un reactor nuclear y luego se libera a alta velocidad para impulsar al cohete. Este dispositivo genera un empuje importante, aunque menor que el que proporcionan los cohetes químicos. También se logra que el hidrógeno salga a velocidades mayores que las que se obtienen con los cohetes químicos. Esto se debe a las altísimas temperaturas que alcanza el material radiactivo en fisión.
A partir de estas dos características: menor empuje y mayor velocidad de salida de los gases, así como su mayor eficiencia respecto a la propulsión química, nos dan las claves para la aplicación de la propulsión nuclear. En primer lugar, la propulsión nuclear no reemplaza a la química para impulsar a los vehículos para que salgan de la Tierra. Esto se debe a que no producen el empuje necesario para salir de la superficie de la Tierra. Sin embargo, una vez que la nave esté en el espacio, la propulsión nuclear se puede emplear para hacer maniobras que no podría realizar la propulsión química. Por ejemplo, por medio de la propulsión nuclear se podría reducir el tiempo para llegar a Marte hasta en un 25%. Esto sería de mucho beneficio para las misiones tripuladas, ya que reduciría la cantidad de radiación a la que estarían expuestos los astronautas. También, los viajes a Marte no estarían condicionados a ocurrir en ciclos de 26 meses, como ocurre ahora. Por lo tanto, podrían ser mucho más frecuentes.
Por todo lo anterior, las potencias espaciales se están preparando para explorar el espacio a través de propulsión nuclear. Por ejemplo, Estados Unidos planea una demostración de una nave espacial de propulsión nuclear, según un anuncio de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA). Esta agencia anunció que para 2026 realizará una demostración en vuelo de propulsión nuclear. Su objetivo: hacer posibles las futuras misiones tripuladas de larga duración al espacio cislunar, la región entre la Tierra y la Luna.
La propulsión nuclear es esencial para garantizar el futuro de las futuras misiones tripuladas. Es importante desarrollarla para lograr misiones más rápidas, más económicas y seguras que las que se pueden lograr con los sistemas actuales. El desarrollar la propulsión nuclear es una gran oportunidad para los países que quieren entrar en la Era Espacial, porque constituye algo nuevo, en donde todavía no hay muchos competidores. Todavía estamos a tiempo. Impulsemos la investigación y el desarrollo espacial.
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