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Justo antes de que Artemis II iniciara su histórica maniobra de asistencia gravitatoria alrededor de la Luna, Jared Isaacman, el recién confirmado administrador de la NASA, realizó una serie de anuncios desde la sede de la agencia en Washington D.C. Afirmó que Estados Unidos pronto emprendería misiones lunares mucho más regulares y establecería las bases para una base en el polo sur lunar antes de finales de la década. También reafirmó el compromiso de la agencia espacial de instalar un reactor nuclear en la superficie lunar.
Estos objetivos eran en gran parte esperados, pero aún había una sorpresa. Isaacman también dijo que la NASA construiría la primera nave espacial interplanetaria propulsada por un reactor nuclear y la enviaría a Marte a finales de 2028. Se llama Space Reactor-1 Freedom, o SR-1 para abreviar. «Después de décadas de estudio y miles de millones gastados en conceptos que nunca han salido de la Tierra, Estados Unidos finalmente se pondrá en marcha con la energía nuclear en el espacio», afirmó en el evento. «Lanzaremos la primera misión interplanetaria de su tipo.»
Una misión exitosa inauguraría una nueva era en los viajes espaciales, una en la que viajar entre la Tierra, la Luna y Marte sería —según diversos expertos— más rápido y fácil que nunca. Y podría dar a EE. UU. una ventaja en la carrera contra China, permitiendo al país superar a su mayor rival geopolítico en el aterrizaje de astronautas en otro planeta.
Aunque los expertos coinciden en que el plazo es extremadamente ajustado, están emocionados por ver si la agencia espacial de Estados Unidos y sus socios industriales pueden lograr un milagro de ingeniería. “Te levantas con ese anuncio y te saca una gran sonrisa”, dice Simon Middleburgh, codirector del Instituto de Futuros Nucleares de la Universidad de Bangor en Gales.
Hay pocos detalles sobre el SR-1 disponibles públicamente, y los propios investigadores de vuelos espaciales de la NASA no respondieron a las solicitudes de comentarios. Pero MIT Technology Review habló con varios expertos en energía nuclear y propulsión para averiguar cómo podría funcionar la nueva nave espacial de propulsión nuclear.
Fundamentos de la propulsión nuclear
Tradicionalmente, los viajes espaciales han sido impulsados por propulsión química. Hidrógeno líquido y oxígeno líquido se mezclan, y luego se encienden, dentro de un cohete; los gases de escape abrasadores de esta explosión son eyectados a través de una tobera, lo que impulsa el cohete.
La propulsión química ofrece una cantidad significativa de empuje y, en el futuro previsible, seguirá utilizándose para lanzar naves espaciales desde la Tierra. Sin embargo, la propulsión nuclear permitiría a las naves espaciales volar a través del sistema solar durante mucho más tiempo, y más rápido, de lo que es posible actualmente.
“Obtienes más potencia por kilogramo”, dice Middleburgh. Una fuente de combustible nuclear es mucho más densa energéticamente que su homólogo convencional, lo que significa que es órdenes de magnitud más eficiente. “Tiene una eficiencia realmente, realmente, realmente alta”, afirma Lindsey Holmes, experta en tecnología nuclear espacial y vicepresidenta de proyectos avanzados en Analytical Mechanics Associates, una empresa aeroespacial de Virginia.
El enfoque también elimina otro elemento de la ecuación energética tradicional: la energía solar. Las naves espaciales, incluida la cápsula espacial Orion de la misión Artemis II, a menudo dependen del sol para obtener energía. Pero esto puede ser un problema, ya que no siempre brilla en el espacio, especialmente cuando un planeta o una luna se interponen en su camino, y a medida que uno se dirige hacia el sistema solar exterior, más allá de Marte, simplemente hay menos luz solar disponible.
Para sortear este problema, se han utilizado fuentes de energía nuclear en naves espaciales en numerosas ocasiones, incluidas ambas misiones Voyager y la sonda Cassini, que investigó Satu o. Conocidos como generadores termoeléctricos de radioisótopos, o RTG, estos utilizan plutonio, que se desintegra radiactivamente y genera calor en el proceso. Ese calor se convierte luego en electricidad para que la nave espacial lo utilice. Los RTG, sin embargo, no son lo mismo que los reactores nucleares; son más parecidos a baterías radiactivas, más rudimentarios y considerablemente menos potentes.
Así pues, ¿cómo funcionará una nave espacial impulsada por un reactor nuclear?
A pesar de las diferencias operativas, los principios fundamentales para operar un reactor nuclear en el espacio son muy similares a los de la Tierra. Primero, se obtiene combustible de uranio; luego se bombardea con neutrones. Esto rompe los núcleos atómicos inestables del uranio, que expulsan un torrente de neutrones adicionales, lo que escala rápidamente hasta convertirse en una reacción de fisión nuclear autosostenida y extremadamente caliente. Su prodigiosa producción de calor puede utilizarse entonces para producir electricidad.
Hacer esto en el espacio podría parecer una locura, pero no lo es: la idea, e incluso gran parte de la tecnología básica, existe desde hace décadas. La Unión Soviética envió docenas de reactores nucleares a órbita (a menudo para alimentar satélites espía), mientras que EE. UU. desplegó solo uno, conocido como SNAP-10A, en 1965, una demostración tecnológica para ver si funcionaría con normalidad en el espacio. El objetivo era que el reactor generara electricidad durante al menos un año, pero funcionó poco más de un mes antes de que un fallo de alto voltaje en la nave espacial lo hiciera funcionar mal y se apagara.
Ahora, más de medio siglo después, Estados Unidos quiere que su segundo reactor nuclear espacial de la historia haga algo totalmente distinto: impulsar una nave espacial interplanetaria.
Para ser claros, EE. UU. ha iniciado y cancelado multitud de programas para investigar la propulsión nuclear. La última víctima fue DRACO, una colaboración entre la NASA y el Departamento de Defensa, que finalizó en 2025. Al igual que varios proyectos anteriores, DRACO fue cancelado debido a una combinación de altos costes de experimentación, precios más bajos para la propulsión de cohetes convencional y la dificultad de asegurar que las pruebas en tierra pudieran realizarse de forma segura y efectiva (después de todo, están creando una reacción nuclear increíblemente potente).
Pero ahora, consideraciones exte as podrían estar cambiando el cálculo. El programa Artemis ha impulsado el regreso de Estados Unidos a la Luna, y la nueva carrera espacial cuenta con un impulso palpable. La primera nación en desplegar propulsión nuclear tendría una ventaja considerable para navegar por el espacio profundo.
"Creo que es una tecnología muy factible", afirma Philip Metzger, investigador de ingeniería de vuelos espaciales en el Florida Space Institute. "Me alegra ver que por fin lo estén llevando a cabo".
Una versión de esta tecnología se conoce como propulsión térmica nuclear, o NTP. Se parte de un reactor nuclear, uno que opera a unos 5.000 °F. Luego, "se dispone de un gas frío, y se rocía ese gas frío sobre el reactor caliente", explica Middleburgh. "El gas se expande, se expulsa por la parte trasera de una tobera y se genera un impulso. Y ese impulso propulsa hacia adelante."
Dado que el empuje depende de la velocidad del gas expulsado, el gas propulsor debe ser ligero, lo que convierte al hidrógeno en una opción popular. Pero el hidrógeno es una sustancia corrosiva y explosiva, por lo que su uso en motores NTP puede hacerlos precarios de operar. Además, la NTP no tiene necesariamente una vida útil muy larga.
Alte ativamente, existe la propulsión eléctrica nuclear, o NEP, que "tiene un empuje muy bajo, pero es muy eficiente, por lo que se puede usar durante un largo periodo de tiempo", afirma Sebastian Corbisiero, director técnico nacional de programas de reactores espaciales del Departamento de Energía de EE. UU. Este método utiliza el calor de un reactor de fisión para generar energía. Esa energía se utiliza para electrificar un gas y luego expulsarlo de la nave espacial, generando empuje.
Tanto la NTP como la NEP han sido investigadas por científicos estadounidenses, ya que ambas ofrecen el beneficio adicional de facilitar y hacer más segura la exploración del sistema solar para los seres humanos. Los astronautas en el espacio están expuestos a la dañina radiación cósmica, pero debido a que la propulsión nuclear hace que las naves espaciales sean más rápidas y ágiles, pasarían menos tiempo expuestos a ella. «Resuelve el problema de la radiación», afirma Metzger. «Esa es una de las principales motivaciones para desarrollar una mejor propulsión hacia y desde Marte».
Cómo construir una nave espacial de propulsión nuclear
Para el SR-1, la NASA ha optado por la propulsión eléctrica nuclear. La NEP es «un asunto mucho más sencillo» que su equivalente térmico, afirma Middleburgh. En esencia, solo hay que conectar un reactor nuclear a un sistema de energía y propulsión. Afortunadamente para la NASA, ya tiene uno.
Durante muchos años, la NASA —junto con sus agencias espaciales asociadas en Canadá, Europa, Japón y Oriente Medio— se estuvo preparando para Gateway, que estaba destinada a ser la primera estación espacial de la humanidad en orbitar alrededor de la Luna. Isaacman canceló el proyecto en marzo, pero eso no significa que su tecnología vaya a desperdiciarse; el elemento de energía y propulsión de la estación espacial descartada se utilizará en el SR-1 en su lugar. Este artilugio iba a funcionar con energía solar. Ahora se acoplará a un reactor nuclear en desarrollo, fabricado a medida para sobrevivir en el espacio.
¿Qué aspecto podría tener el SR-1? MIT Technology Review presenció una presentación de Steve Sinacore, ejecutivo del programa de la Oficina de Reactores Espaciales de la NASA, que ofrece algunas pistas. Hasta ahora, el arte conceptual le da el aspecto de una colosal flecha emplumada. En la cola se situará el sistema de potencia y propulsión, mientras que su punta albergará un reactor nuclear de uranio, de 20 kilovatios o más. (Para ponerlo en contexto, una central nuclear típica en la Tierra es 50.000 veces más potente, generando un gigavatio de potencia).
Las «fletches» del SR-1 son grandes aletas que permiten que el reactor se enfríe. «Hay que tener radiadores realmente grandes», dice Holmes, ya que el proceso de fisión nuclear produce tanto calor que gran parte de él debe ser disipado al espacio; de lo contrario, el reactor y la nave espacial se derretirían.
Según esa presentación, el desarrollo del hardware de la nave espacial debería comenzar este junio. Para enero de 2028, los sistemas del SR-1 deberían estar listos para el montaje y las pruebas. Y para ese octubre, la nave espacial llegará al sitio de lanzamiento, lista para el despegue antes de fin de año. ¿Logrará el reactor nuclear mantenerse intacto? «Superar el lanzamiento de forma segura va a ser un desafío», afirma Middleburgh. «Será sometido a sacudidas, traqueteos y bamboleos.»
Entonces, afirma, “una vez que estás en el espacio, una vez que has superado esos pocos minutos infe ales para llegar allí, son las consideraciones de ingravidez las que te preocupan”. La pregunta que surge entonces es: ¿Seguirá funcionando la mecánica del reactor, construido en tierra firme?
Por motivos de seguridad, el reactor nuclear se encenderá unos dos días después del lanzamiento, cuando ya esté firmemente establecido en el espacio. El uranio no es excesivamente peligroso por sí mismo, pero eso no puede decirse de los residuos nucleares que se generan al activarse el reactor, por lo que es crucial evitar que nada de eso caiga de nuevo a la Tierra.
Si se cumple este calendario y el SR-1 funciona según lo previsto, se espera que llegue a Marte aproximadamente un año después del lanzamiento. «Es un calendario ambicioso», afirma Holmes, algo que sospecha que está impulsado en parte por las propias ambiciones nucleares en el espacio profundo de China y Rusia. Ambos países pretenden instalar su propio reactor nuclear en la superficie lunar para alimentar la prevista Estación Inte acional de Investigación Lunar —una base lunar operada conjuntamente— para 2035.
Vuele o falle en el espacio, las operaciones del SR-1 deberían ayudar a la NASA a colocar un reactor nuclear en la Luna poco después. «Todo lo que aprendamos sobre cómo funciona ese sistema en el espacio es muy útil para una aplicación en superficie, porque básicamente es lo mismo», dice Corbisiero. «Sigue sin haber aire en la Luna».
Y si el SR-1 triunfa, será una victoria trascendental para la NASA. También será «una victoria enorme para la raza humana, francamente», dice Middleburgh. «Será una maravilla de la ingeniería y hará avanzar la posibilidad de que los humanos pisen Marte». Al igual que muchos de sus colegas, incluido Holmes, él sigue entusiasmado con la perspectiva de la primera nave espacial interplanetaria de propulsión nuclear de la historia, incluso con el calendario increíblemente ambicioso.
«Esto es lo que nos levanta por la mañana», dice. «Este es el tipo de cosas que recordaremos cuando seamos mayores».