Generador termoeléctrico de radioisótopos: de Rusia a Marte

Los mil faros radiactivos de Rusia y la conquista del planeta rojo

faro de Aniva en Rusia

El estroncio-90 es un producto de la fisión nuclear. Un isótopo radioactivo que lo mismo vale para darle energía a un faro que para explorar Marte. O para calentarse en una fría noche al pie de la cordillera del Cáucaso.

El 2 de diciembre de 2001, tres habitantes de Lia, en Georgia, encontraron dos cilindros de metal en el bosque mientras recogían leña. La nieve había desaparecido a su alrededor. Así que los usaron para mantener el calor corporal hasta la mañana siguiente. Lo que no sabían es que estaban recibiendo una alta dosis de radiación ionizante. A las pocas horas, empezaron a encontrarse mal. Tales fueron los daños físicos sufridos que uno de los tres vecinos acabó muriendo dos años más tarde.

Lo que se conoce como el accidente radiológico de Lia hizo saltar todas las alarmas. Durante años, la antigua Unión Soviética había desplegado una red de faros y balizas de estroncio-90 a través de su inmenso territorio. Dispositivos autosuficientes equipados con generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG). Todos seguían activos. Hoy, la mayoría de los 1.000 faros radiactivos de Rusia ha sido retirada. Pero su tecnología todavía es clave en la conquista del planeta rojo.

Los faros radiactivos de Rusia

La desaparecida URSS (Unión de Repúblicas Soviéticas) dedicó un importante esfuerzo a balizar y señalar su territorio. Solo en sus 24.000 kilómetros de costa ártica, se instalaron 651 faros cuya energía era proporcionada por generadores RTG. Los números totales bailan, pero a finales de 2013 la Agencia de Energía Atómica de la Federación Rusa (Rosatom) reconocía que todavía existían 1.007 RTG en activo.

Un año después del incidente de Lia, tres pastores encontraron los restos de un RTG en el oeste de Georgia. En 2003, otro generador apareció a orillas del mar Báltico, después de que un grupo de chatarreros hubiese desmantelado el faro que lo equipaba. Y uno más apareció en una pequeña isla del remoto mar de Pechora.

Estos sucesos hicieron que muchos de los países fronterizos con Rusia y las antiguas repúblicas soviéticas, así como la Agencia Internacional de la Energía Atómica (IAEA, por sus siglas en inglés), redoblaran su presión. No en vano, la mayoría de los RTG habían superado su vida útil, se encontraban en lugares muy remotos y no habían recibido ningún tipo de mantenimiento en décadas. Hoy, según Rosatom, el 98,8% de estos faros radiactivos ya no está operativo y el 86% ha sido correctamente desmantelado.

¿Cómo funciona un generador termoeléctrico de radioisótopos?

esquema de un generador termoeléctrico de radioisótopos

Una pila gigantesca capaz de convertir en electricidad el calor que emite un elemento radiactivo. Eso es, a muy grandes rasgos, un generador termoeléctrico de radioisótopos o RTG, por sus siglas en inglés. Los primeros prototipos fueron desarrollados en la década de los cincuenta en Estados Unidos y estaban pensados para dotar de energía a dispositivos remotos, ya fuese en lugares inaccesibles en la Tierra o en el espacio.

De acuerdo con la IAEA, un RTG es un generador eléctrico simple que aprovecha la energía liberada por la desintegración de determinados elementos radiactivos. Este proceso de desintegración emite calor, el cual es convertido en electricidad mediante una serie de termopares. El proceso es diferente al de una central nuclear, que aprovecha una reacción controlada de fisión atómica para generar energía. En los RTG, simplemente se aprovecha el proceso natural de desintegración radiactiva.

Su estructura es bastante sencilla. El componente central de un RTG es un contenedor de combustible nuclear (plutonio-238, curio-244 o el estroncio-90, entre otros). Los termopares, capaces de convertir el calor directamente en electricidad, se colocan en la parte exterior del contenedor, para aprovechar la energía que emana de los isótopos radiactivos. Como generadores son muy efectivos, ya que mantienen buena parte de su capacidad generadora durante décadas.

Las pilas que conquistaron Marte

Primer generador termoeléctrico de radioisótopos enviado al espacio

El 29 de junio de 1961 despegaba del Centro Espacial John F. Kennedy un cohete Thor-Ablestar. A bordo viajaba la sonda Transit IV-A, diseñada por el Johns Hopkins University Applied Physics Laboratory para estudiar la forma de la Tierra, analizar un posible sistema de navegación satelital y mejorar el conocimiento sobre el efecto de la ionosfera en las ondas de radio.

La sonda descubrió, entre otras cosas, que el ecuador terrestre no era circular, sino ligeramente elíptico. Y se convirtió en el primer objeto espacial en funcionar gracias a la energía de un RTG. Desde entonces, los generadores radiactivos se han convertido en algo habitual en todas aquellas misiones que se alejan tanto del Sol como para que el uso de paneles fotovoltaicos sea inviable.

Las sondas Pioneer y las Voyager (la primera se encuentra a más de 21.000 millones de kilómetros de la Tierra y se ha convertido en el objeto humano que más lejos ha llegado nunca) están equipadas son RTG. Pero los generadores han sido especialmente útiles para los vehículos que han aterrizado en otros cuerpos celestes, como la sonda Huygens de la ESA que se posó en Titán en 2005 o todos los vehículos rover de exploración marciana.

Curiosity, el único de los vehículos de la NASA en Marte que sigue operativo, sobrevive gracias a un RTG. De hecho, según la NASA, el generador termoeléctrico de radioisótopos del Curiosity está diseñado para funcionar a pleno rendimiento durante un año marciano (687 días terrestres). Pero el rover y sus 4,8 kilogramos de plutonio-238 siguen operativos casi ocho años después.

último selfi enviado por el rover Curiosity

Gracias al RTG, y durante los primeros 365 días en Marte, Curiosity envió más de 190 gigabits de datos, incluyendo 36.700 imágenes a alta resolución y la información de más de 75.000 disparos láser para estudiar la composición de numerosos objetivos geológicos. Y recabó las evidencias incuestionables de que Marte tuvo un pasado en el que el agua líquida era abundante.

Nuestro vecino rojizo fue una vez un planeta que pudo albergar vida tal y como la conocemos en la Tierra. Con una atmósfera densa, lagos y torrentes. La conquista de los secretos de Marte nunca se estaría produciendo de no haber sido por esas mismas pilas radiactivas que una vez cubrieron el territorio soviético.

En Nobbot | ¿Amanecerá despejado en Marte? Así es la tecnología española para medir el tiempo en el planeta rojo

Imágenes | NASA/Curiosity, Transit, Wikimedia Commons RTG, Wikimedia Commons Aniva

Deja un comentario

Tu dirección de correo electrónico no será publicada. Los campos obligatorios están marcados con *