El gigante tecnológico británico Rolls-Royce en más de un siglo de existencia ha explorado varios nichos de negocios, al pasar de fabricante de automóviles de lujo y motores aeronáuticos, a incursionar en otros espacios más lejanos: presentó un concepto de reactor nuclear que podría alimentar un futuro puesto de avanzada en la Luna.
El proyecto de minirreactor nuclear fue presentado en la Conferencia Espacial del Reino Unido. Generó interés en toda la industria, incluida la visita del astronauta de la Agencia Espacial Europea, el mayor Tim Peake.
La ambiciosa propuesta apenas inicia. En marzo de 2023, Rolls-Royce obtuvo una financiación de unos 3,68 millones de dólares de la Agencia Espacial del Reino Unido, respaldando la investigación sobre cómo se podría utilizar la energía nuclear para sustentar una base lunar para astronautas. Las tecnologías presentadas en la Conferencia Espacial del Reino Unido son la culminación de los estudios adelantados este año.
Científicos e ingenieros de Rolls-Royce, junto con socios estratégicos, han explorado varios paquetes de trabajo, para fortalecer aún más su conocimiento de estos complejos sistemas. Los paquetes de trabajo se han centrado específicamente en tres características clave del microrreactor; el combustible utilizado para generar calor, el método de transferencia de calor y la tecnología para convertir ese calor en electricidad.
Todas las misiones espaciales dependen de una fuente de energía y, como solución autónoma y densa en energía, un microrreactor puede proporcionar energía para habitar y explorar una superficie planetaria. O energía y propulsión para naves espaciales. La potencia continua y la propulsión eficiente también pueden proporcionar a los satélites un movimiento más flexible para proteger y defender órbitas clave.
Rolls Royce y su reactor nuclear
Relativamente pequeño y liviano en comparación con otros sistemas de energía, el microrreactor nuclear medirá aproximadamente 3,3 pies (1 metro) de ancho y 10 pies (3 m) de largo. Podría permitir energía continua independientemente de la ubicación, la luz solar disponible y otras condiciones ambientales. Rolls-Royce planea tener el reactor nuclear listo para enviar a la Luna a principios de 2030.
«Esta financiación ha permitido la investigación y el desarrollo cruciales de tecnologías que nos acercan a hacer realidad el microrreactor», dijo Abi Clayton, director de programas futuros de Rolls-Royce. «Nuestro modelo conceptual de microrreactor espacial nos permite demostrar cómo esta tecnología traerá inmensos beneficios para el espacio y para la Tierra».
El reactor dependerá de la fisión nuclear, el mismo proceso que permite que las centrales nucleares terrestres generen electricidad. La mayoría de las misiones lunares, incluidos los rovers lanzados recientemente por China e India, han utilizado energía solar.
Pero esa estrategia tiene limitaciones obvias, según Space, ya que la Luna queda sumida en la oscuridad durante dos semanas cada mes. Los vehículos exploradores rusos Lunokhod de la década de 1970 también dependían de la energía solar. Mientras que las misiones Apolo de la NASA utilizaban pilas de combustible de hidrógeno para impulsar los pioneros aterrizajes lunares humanos.
Una fuente de energía nuclear más simple y menos potente utilizada en los vuelos espaciales son los generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG). Esas baterías nucleares dependen del proceso natural de desintegración radiactiva, en el que un núcleo menos estable se transforma en uno más estable con el tiempo. Liberando energía en el proceso. Los RTG duran mucho tiempo pero no producen suficiente energía para mantener en marcha una misión tripulada.
Preparándose para ir a la Luna
El proceso de fisión nuclear, por otro lado, divide un núcleo atómico grande en fragmentos más pequeños. La reacción produce mucha más energía que la simple descomposición, pero requiere una fuente externa de energía para ponerla en marcha.
El reactor nuclear que irá a la Luna tendrá un diseño modular, dijo Rolls-Royce, y también tendrá muchos usos posibles en la Tierra.
«La tecnología de microrreactor brindará la capacidad de respaldar casos de uso comercial y de defensa. Además de brindar una solución para descarbonizar la industria y proporcionar energía limpia, segura y confiable», señaló Clayton.
Los ingenieros de Rolls-Royce están investigando actualmente métodos que permitan convertir en electricidad el calor generado por el reactor mediante la fisión nuclear. En los reactores nucleares convencionales de la Tierra, este calor hierve agua, que luego se convierte en vapor presurizado que hace girar una turbina. Sin embargo, un sistema de este tipo podría ser demasiado complejo para una pieza de tecnología apta para el espacio.
«Esta investigación innovadora de Rolls-Royce podría sentar las bases para impulsar la presencia humana continua en la Luna. Al tiempo que mejora el sector espacial del Reino Unido en general, crea empleos y genera más inversiones», adicionó Paul Bate, director ejecutivo de la Agencia Espacial del Reino Unido.
Constelación de satélites
La asociación con Rolls-Royce se produce después de que la Agencia Espacial del Reino Unido anunciara financiamiento para que las empresas del país desarrollen servicios de comunicación y navegación para misiones a la Luna, como parte del programa Moonlight de la Agencia Espacial Europea. Su objetivo es lanzar una constelación de satélites en órbita alrededor de la Luna.
Esto permitirá que los futuros astronautas, rovers, experimentos científicos y otros equipos se comuniquen, compartan grandes cantidades de datos. Incluido video de alta definición, y naveguen de forma segura por la superficie lunar.
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