Un concepto de diseño para un reactor de propulsión térmica nuclear (NTP) para alimentar futuras misiones de astronautas a Marte ha superado los parámetros clave de rendimiento y optimizado el reactor para su fabricación, General Atomics Electromagnetic Systems (GA-EMS) ha anunciado. Las características del reactor incluyen un núcleo compacto gracias al uso de combustible de uranio poco enriquecido de alto ensayo (HALEU).
Los sistemas NTP bombean un propelente líquido, como el gas hidrógeno, a través del núcleo del reactor. El calor liberado por la fisión del uranio calienta el propulsor, convirtiéndolo en un gas, que se expande a través de una boquilla para producir empuje. Según el Departamento de Energía de Estados Unidos, los cohetes NTP son más densos en energía que los cohetes químicos y dos veces más eficientes. También ofrecen una mayor flexibilidad para las misiones en el espacio profundo, y podrían reducir los tiempos de viaje a Marte hasta en un 25%, aunque los cohetes químicos todavía se utilizarían para lanzar misiones desde la superficie de la Tierra ya que los NTP no están diseñados para tener el empuje suficiente para hacerlo.
El presidente de GA-EMS, Scott Forney, dijo que la compañía está en una posición única para desarrollar y entregar un sistema de reactor NTP rentable y seguro para avanzar en futuras misiones espaciales. "Este es un esfuerzo emocionante que se alinea directamente con nuestros más de 60 años de investigación y desarrollo de energía nuclear, incluido el diseño y el despliegue de reactores nucleares y nuestra experiencia en sistemas espaciales", dijo.
El concepto de reactor GA-EMS NTP se entregó en respuesta a un estudio financiado por la NASA y gestionado por Analytical Mechanics Associates. Aprovecha los avances en materiales nucleares modernos y métodos de fabricación con la experiencia de la participación de la compañía en el Proyecto Rover de la Comisión de Energía Atómica de la NASA de 1960, uno de los primeros programas para demostrar la viabilidad de la propulsión nuclear térmica basada en el espacio, dijo la compañía. GA fabricó unas 6 toneladas de núcleos de combustible nuclear para ese proyecto, y también participó directamente en las pruebas y caracterización de combustible nuclear para el reactor SNAP-10A, el único reactor nuclear estadounidense lanzado al espacio hasta ahora.
Según la Asociación Nuclear Mundial, el SNAP-10A fue lanzado en 1965 y alimentó un satélite durante 43 días antes de ser apagado debido a un mal funcionamiento en un regulador de voltaje, que no estaba relacionado con el reactor. Permanece en órbita. Rusia ha utilizado más de 30 reactores de fisión en el espacio.
"Los sistemas NTP para las misiones humanas a Marte de la NASA se pueden lograr a corto plazo, y nuestra solución aprovecha los avances de vanguardia, especialmente con combustible nuclear y materiales compuestos de matriz cerámica de alta temperatura", dijo Christina Back, vicepresidenta de Tecnologías y Materiales Nucleares en GA-EMS. "Al aplicar métodos modernos de ciencia e ingeniería, GA-EMS está reduciendo el riesgo en el desarrollo de la tecnología NTP espacial y avanzando rápidamente en el estado de la técnica".
Los generadores termoeléctricos de radioisótopos, como el generador termoeléctrico de radioisótopos multimisión que alimentará el rover Perseverance Mars de la NASA, que se lanzó con éxito desde Cabo Cañaveral en Florida en julio, se han utilizado para alimentar el trabajo espacial de los Estados Unidos desde 1961. A diferencia del NTP, estos sistemas no dependen de la fisión nuclear, sino que convierten el calor de la desintegración del plutonio-238 en energía eléctrica.
Investigado y escrito por World Nuclear News
