Los cohetes nucleares pueden llegar a Marte 2 veces más rápido, pero hay un problema
La NASA y otras agencias espaciales continúan preparándose para llevar a sus astronautas a Marte en un futuro no muy lejano. El problema es que, con las tecnologías disponibles, El viaje al Planeta Rojo podría durar desde unos meses hasta años. – pero para Dan Kotlyar, profesor asociado de ingeniería nuclear en el Instituto de Tecnología de Georgia, Esto podría cambiar con la ayuda de la energía nuclear. Sin embargo, todavía quedan varios desafíos por delante antes de que un sistema de este tipo se convierta en realidad.
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Gran parte de El retraso en viajar a Marte se debe a los cohetes. que funcionan con combustibles tradicionales. “Los sistemas de propulsión química convencionales utilizan una reacción que involucra un propulsor ligero, como hidrógeno, y un oxidante. Cuando se mezclan, arden y son expulsados rápidamente, proporcionando empuje al cohete”, explicó en una publicación en The Conversation.
Por otro lado, Kotlyar destaca la Potencial de un cohete propulsado por propulsión nuclear térmica.una tecnología alternativa a los propulsores químicos. “Utiliza fisión nuclear y algún día podría alimentar una cohete que hace el viaje en sólo la mitad del tiempo”, añadió.
En las reacciones de fisión nuclear, El átomo se separa con la ayuda de un neutrón.generando cantidades impresionantes de energía. Hoy en día, esta tecnología ya está bien establecida para algunos usos específicos, como los submarinos de propulsión nuclear.
Según el profesor, los sistemas de propulsión nuclear térmica utilizarían un combustible nuclear diferente, con una mayor cantidad del isótopo uranio-235. “La propulsión nuclear expulsaría el propulsor del motor muy rápidamente, generando un gran empuje. Este alto empuje permite que el cohete acelere más rápido”, explicó.
Además, estos sistemas también tienen un impulso específico elevado (una medida de la eficiencia del propulsor para generar empuje). «Los sistemas de propulsión térmica nuclear tienen casi el doble de impulso específico que los cohetes químicos, lo que significa que podrían reducir el tiempo de viaje a la mitad», señaló Kotlyar.
Cohetes de propulsión nuclear
Los sistemas de propulsión nuclear son prometedores, pero todavía queda un largo camino por recorrer antes de que despeguen. “Antes de que los ingenieros diseñen un motor que cumpla con todos los requisitos, deben comenzar con modelos y simulaciones”, destacó el profesor. Estos modelos son necesarios para que los investigadores comprendan cómo se comportaría el motor durante la activación y desactivación, operaciones que requieren cambios intensos de temperatura y presión.
Además, dicho sistema será diferente de cualquier sistema de fisión nuclear existente. Por lo tanto, los ingenieros necesitarán desarrollar nuevas herramientas de software, que serán diferentes de las que ya existen.
El grupo de investigación de Kotlyar diseña, modela y analiza sistemas de reactores complejos para ver cómo los cambios de temperatura y otros factores pueden afectar la seguridad de los cohetes. “Simular estos efectos requiere mucha potencia computacional costosa”, destacó. «Mis colegas y yo esperamos que esta investigación algún día pueda desarrollar modelos que puedan controlar el cohete de forma autónoma», concluyó.