¿Está el futuro de la fisión nuclear en el espacio?

reactor de energía nuclear en la Luna

Amanece en la Luna. Tras una noche de Tierra llena, el Sol se eleva sobre el horizonte. Es hora de saltar de la cama, enchufar la cafetera y hacerse unas tostadas. Quizá incluso podamos poner algo de música.

Es una mañana cualquiera, salvo por el hecho de que nos hemos despertado en un satélite rocoso, lleno de polvo y sin atmósfera. Estamos en el año 2040, en el Campamento Base de Artemis, y pronto volveremos a casa tras una misión lunar de dos meses. Hasta hace una década, todo esto era imposible. Pero desde que el pequeño reactor de fisión está en marcha, la vida en la Luna se ha llenado de comodidades. Vamos a por ese café.

Dejando la ficción a un lado, hoy, la energía nuclear no atraviese su mejor momento en la Tierra. Sus defensores esgrimen su gran potencial para generar electricidad y su estabilidad. Sus detractores señalan su elevado coste y los riesgos que entraña generar residuos peligrosos que perduran durante siglos. Claro que aquí abajo tenemos alternativas. En el espacio, sin embargo, puede que no las haya. Por eso la NASA acaba de seleccionar tres proyectos para colocar el primer reactor de fisión nuclear en la Luna a finales de esta década (como pronto).

Artemis: una estación permanente en la Luna

diseño posible de la futura base lunar de la NASA y la ESA

La exploración espacial no avanza al mismo ritmo que marca la ciencia ficción. Si por nuestra imaginación fuera, en 2001 habríamos viajado a Júpiter en una nave gobernada por una inteligencia artificial llamada HAL 9000. Aun así, el cine y la literatura son una fuente constante de sueños para la ciencia. Por eso no es de extrañar que la NASA, la ESA y otras agencias espaciales lleven tiempo imaginándose cómo sería vivir en otro cuerpo celeste más allá de nuestro planeta azul.

La misión Artemis de la NASA quedará inaugurada, si todo sale bien, el próximo 29 de agosto. Ese día, la nave Orión partirá del centro espacial Kennedy en su primer vuelo de prueba. El cohete completará varios viajes en los próximos años antes de que, en 2024 (aunque probablemente se retrase), vuelva a llevar una tripulación humana de vuelta a la Luna. Este será el primer gran hito de la misión Artemis, pero no será el último.

Uno de los grandes objetivos de esta misión es colocar los cimientos para una base lunar permanente. Para ello, tiene varias cosas que resolver. Explorará los acuíferos lunares en busca de agua para beber y una fuente para generar oxígeno para respirar e hidrógeno para los cohetes. Y luego está el tema de la energía. En estancias largas, los astronautas podrán sobrevivir sin tostadas o música, pero todos los equipos básicos necesitan una fuente de electricidad estable y confiable.

De KRUSTY a Marte: la fisión nuclear en el espacio

prototipo KRUSTY de reactor de fisión nuclear para la Luna

Muchos de los satélites que orbitan la Tierra y la estación espacial funcionan con energía solar. En la superficie de la Luna, también es posible contar con paneles fotovoltaicos y, de hecho, ya se hizo durante las misiones Apolo. Artemis también pondrá a prueba la energía solar con el proyecto PILS (Photovoltaic Investigation on the Lunar Surface), pero la generación fotovoltaica plantea una serie de desafíos, como que no es una fuente de energía estable (de noche, no se produce) y su almacenamiento requeriría transportar pesadas baterías al espacio.

Por eso, desde la NASA llevan ya varios años trabajando en alternativas nucleares. En 2016, junto con el Departamento de Energía de Estados Unidos, la agencia espacial puso en marcha un primer proyecto para desarrollar el prototipo de un pequeño reactor de 10 kilovatios de potencia. El resultado fue KRUSTY (siglas de Kilopower Reactor Using Stirling Technology), que se probó con éxito en la Tierra en 2018.

En base a los resultados de KRUSTY, la NASA plantea ahora el desarrollo de un reactor de 40 kilovatios de potencia que será instalado y puesto a prueba en la Luna. Eso sí, todavía no se sabe ni cómo ni cuándo se hará, aunque será difícil lograrlo antes de finales de la década. El objetivo de este nuevo proyecto piloto es permitir las estancias de larga duración en nuestro satélite y, más a largo plazo, en Marte (según la propia NASA).

Los proyectos de energía nuclear en la luna

energía nuclear para recargar los equipos en la Luna

En colaboración con el Laboratorio Nacional de Idaho (del Departamento de Energía), la NASA ha adjudicado tres contratos de cinco millones de dólares cada uno para desarrollar un prototipo de un reactor nuclear de 40 kilovatios de potencia que sea capaz de funcionar durante al menos 10 años en la superficie lunar. Cada uno de los consorcios seleccionados dispondrá ahora de 12 meses para presentar los primeros prototipos. Los proyectos elegidos están integrados por las siguientes empresas:

  • Lockheed Martin, BWXT y Creare. Lockheed también forma parte de un proyecto paralelo para desarrollar sistemas de propulsión nuclear para las naves espaciales.
  • Westinghouse y Aerojet Rocketdyne. Westinghouse desarrolla asimismo plantas de fisión convencionales y sistemas alternativos de aprovechamiento de la energía nuclear.
  • Intuitive Machines, X-Energy, Maxar y Boeing. Han sido los que más detalles han desvelado hasta ahora. Su reactor contará con un sistema que aprovecharía el calor residual para derretir el hielo lunar y generar agua.

“La nueva tecnología impulsa la exploración de la Luna, Marte y más allá”, señaló Jim Reuter, administrador de la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial de la NASA, en la presentación de los tres proyectos. “El desarrollo de estos primeros diseños nos ayudará a sentar las bases para impulsar la presencia humana a largo plazo en otros mundos”.

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Imágenes | NASA/Reactor, Base lunar, KRUSTY

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