Las ideas novedosas de propulsión para moverse por el espacio parecen estar a la venta recientemente. Además del argumento típico entre las velas solares y la propulsión química, existe una tercera vía potencial: un motor de cohete nuclear.
Si bien los hemos discutido aquí en Universe Today antes, el Instituto de Conceptos Avanzados de la NASA ha otorgado una subvención a una compañía llamada Positron Dynamics para el desarrollo de un nuevo tipo de motor de cohete de fragmentos de fisión nuclear (FFRE). Podría lograr el equilibrio entre la potencia de los motores químicos y la longevidad de las velas solares.
Las FFRE no son un concepto nuevo en sí mismas, pero muchas tienen enormes obstáculos técnicos que superar antes de que puedan considerarse útiles. Sus ventajas, como un alto impulso específico y una densidad de potencia extremadamente alta, se ven contrarrestadas por sus desventajas, como la necesidad de una forma complicada de levitación de plasma.
Positron Dynamics espera inclinar esa balanza utilizando dos avances separados derivados de otras áreas de investigación. El primer enfoque novedoso sería poner el material fisionable en un aerogel ultraligero. La segunda sería implementar un imán superconductor para contener esas partículas de fisión.
Las FFRE utilizan e sencialmente el mismo proceso nuclear que alimenta las plantas nucleares generadoras de energía en la Tierra. Sin embargo, en lugar de generar solo electricidad, también generan empuje y una gran cantidad de empuje.
Sin embargo, no es práctico enviar al espacio una barra entera de combustible de uranio, como el que se usa en los reactores de fisión aquí en la Tierra.
Incrustar el propio combustible en una de las sustancias humanas más ligeras conocidas resuelve ese problema.
Los aerogeles son materiales extraordinariamente aireados que se ven etéreos cuando alguien los sostiene, como se muestra en la imagen principal de arriba. Incrustar partículas de combustible para la reacción de fisión en ellos sería una forma conveniente de mantener el combustible unido y al mismo tiempo permitir que la estructura general sea lo suficientemente liviana como para ser puesta en órbita.
Sin embargo, la estructura de los aerogeles en sí mismos no haría mucho para contener los fragmentos de fisión a medida que se rompen. Hacerlo requeriría una fuerza exterior masiva, que es donde entra en juego el imán superconductor.
Los imanes superconductores se utilizan normalmente en plantas de fusión experimentales, donde se utilizan para contener el plasma necesario para calentar el combustible de fusión, pero que de otro modo destruiría cualquier material normal. Dado todo el interés en la investigación de la fusión últimamente, los imanes de alta potencia también han recibido una atención extra en la investigación.
Agregar uno a un FFRE permitiría a los ingenieros canalizar los fragmentos de fisión en la misma dirección, convirtiéndolos efectivamente en un vector de empuje. Tiene la ventaja adicional de no permitir que los fragmentos destruyan también otras partes del motor.
Hasta ahora, todo esto es muy teórico, ya que todavía hay muchos obstáculos que superar. Pero eso es exactamente para lo que sirve NIAC: financiar proyectos en etapa inicial e intentar eliminar el riesgo de ellos.
Tal vez algún día los FFRE puedan alcanzar ese punto óptimo de velocidad y eficiencia de combustible con el que tantos científicos espaciales sueñan.
Este artículo fue publicado originalmente por Universo hoy. Leer el artículo original.