El profesor Michael Fitzpatrick, un experto en tecnología nuclear en la Universidad de Coventry, está discutiendo los planes de la NASA de desplegar un pequeño reactor en la luna para 2030, asegurando la fuerza confiable de su hábitat lunar y prepararse para una exploración de Marte.
Desde la era del Apolo hasta un nuevo impulso para la exploración lunar de hoy, American Space Ambitions ha entrado en un nuevo capítulo audaz.
A solo tres días de Spacecraft, la Luna se servirá como una prueba de tecnología espacial avanzada y tanto como un punto de lanzamiento estratégico para futuras misiones de Marte. Para crear una base sostenible allí, debe superar algunas de las condiciones más duras del sistema solar, desde cambios de temperatura extrema hasta noches de dos semanas sin luz solar.
Se necesita energía confiable las 24 horas para enfrentar estos desafíos, y en los Estados Unidos, el desarrollo de reactores lunares está surgiendo como una solución que cambia el juego.
En el contexto de las ambiciones técnicas y los desafíos extremos de la luna, el profesor Fitzpatrick analiza el plan de los Estados Unidos para desarrollar reactores nucleares en la luna y por qué es esencial mantener la presencia humana a largo plazo.
¿Por qué crees que la NASA y los Estados Unidos están priorizando el desarrollo del reactor lunar?
Esencialmente, si tiene instalaciones en la luna, en cierto sentido, lo que es equivalente a la Estación Espacial Internacional (ISS) (donde las personas pueden vivir y trabajar durante un largo período de tiempo) es un reactor nuclear realmente la única fuente práctica de poder.
No hay viento en la luna. Puede usar energía solar, pero el problema es que hay una oscuridad muy larga en la luna. El uso de la energía solar para lidiar con ella requiere una gran cantidad de almacenamiento de batería y rápidamente se vuelve inviable.
Si realmente necesita una fuente confiable de energía, necesita un reactor nuclear. Por lo tanto, lo priorizan ahora, por lo que la tecnología se preparará y en su lugar para fines de la década.
Entonces, en su opinión experta, ¿debería ser nuclear para condiciones de luna extrema?
Sí, eso es correcto. En este punto, es la única opción técnica disponible.
Mirando hacia atrás en la misión Apollo, se mantenían muy cortos con necesidades de energía limitadas y usaban celdas de combustible químicas. Es una tecnología viable, pero el problema es que necesita seguir alimentándola y rellenándola.
Pronto, agrega un riesgo: si tiene un problema con su carga o no puede acceder al combustible en cualquier momento, perderá energía. La energía nuclear proporciona una fuente de energía más confiable. Esto es lo que necesita para algo que debe operar de manera segura a largo plazo.
¿Hay algún sistema o prototipos nucleares existentes que puedan adaptarse a la luna, o necesitan una tecnología completamente nueva?
No se necesita nueva tecnología. Hemos estado desarrollando tecnología nuclear durante más de medio siglo, y han sido desplegados comercialmente durante mucho tiempo.
Además de los reactores comerciales a gran escala, los reactores a pequeña escala fueron conceptos de manera similar. Por lo tanto, esta no es en realidad la tecnología «nueva», sino que toma los diseños existentes y evoluciona para esta aplicación en particular.
Desde un punto de vista técnico, ¿cuáles son los mayores desafíos de ingeniería o logística?
Creo que el principal desafío es diseñar lo que se puede construir para enviar mensualmente, y lo que se puede ensamblar y conectar en el sitio de la manera más fácil y segura posible.
En el suelo, cuando construyes un reactor nuclear, permanece en su lugar. eso es todo. En la luna, debe construirse y enviarse a una sola unidad o un cohete de módulo.
Esa es una gran diferencia de lo que estamos haciendo ahora, y ahí es donde tiene que ir mucho enfoque de diseño.
¿Qué tan peligroso es eso? ¿Crees que el reactor será transportado por separado de la tripulación?
No es particularmente peligroso en la práctica. La gente piensa que los reactores y el combustible son peligrosos, pero el peligro surge de los productos de fisión radiactiva y no existen hasta que el reactor comienza a funcionar.
Cuando envía combustible, todavía es relativamente benigno, sin importar qué forma de forma de uranio. Sí, es ligeramente radiactivo, pero para que parezca, si lo comes (no lo recomiendo), morirás de toxicidad de metales pesados antes del envenenamiento por radiación.
Si hay un accidente de lanzamiento y todo está destruido, no es un accidente nuclear. No es una explosión nuclear, solo propaga el polvo químico de uranio peligroso. Desde ese punto de vista, transportarlo a la luna no es un riesgo importante.
Entonces, ¿suena menos peligroso que primero?
Sí, exactamente. En el momento del transporte, no es un reactor nuclear que funcione. Es parte de una máquina con un poco de uranio en el interior.
Solo cuando se vuelva «crítico» significa que se colocarán los moderadores y comenzará la reacción en cadena: ¿se convertirá en un reactor nuclear de trabajo que produce productos de fisión? Anteriormente, era un sistema bastante inerte con baja radiactividad. Tú y yo pudimos sentarnos a través de la mesa desde allí sin ningún peligro especial.
No hemos pisado la luna desde la década de 1970. El objetivo es poner esto en funcionamiento para 2030. ¿Es esa línea de tiempo ambiciosa, realista o demasiado optimista?
Creo que es posible lograrlo. Teniendo en cuenta que ahora es 2025, es ambicioso, pero definitivamente posible.
El reactor planificado es pequeño, con aproximadamente 100 kilovatios de electricidad. A modo de comparación, los reactores nucleares comerciales en la Tierra producen más de 1,000 veces el poder.
Su pequeña escala no se ocupa de grandes cargas térmicas o sistemas de soporte complejos, lo que hace que sea relativamente fácil de diseñar y construir. El diseño se mantiene simple y tiene una interfaz simple para el sistema que suministra energía.
Necesita moverse rápidamente, pero los diseños para pequeños reactores nucleares de este tipo han existido durante algún tiempo, especialmente cuando la generación de energía nuclear comenzó a mostrar un nuevo interés. Hay diseños que van desde este tamaño o plantas de escala pequeña hasta gigavatios.
Entonces no comenzamos con papel en blanco. La idea ya está ahí.
Dijiste que era un pequeño reactor nuclear. ¿Cuánta misión se puede mantener y aumentará la capacidad con el tiempo?
Para proporcionar una comparación, el UK Sizewell C o Hinkley Point C podría alimentar alrededor de 6 millones de hogares. Un reactor de 100 kilovatios solo suministra energía a calles bastante grandes o pequeños vecindarios. Todos los equivalentes de casi 30 hervidores se encienden a la vez.
Es pequeño. Sin embargo, dado que se usa junto con el almacenamiento de la batería, promedia el uso de energía para suavizar los picos y los canales.
En la primera base de luna que cobra docenas de personas, ejecutando equipos y tal vez un rover, una unidad está bien. Con el tiempo, a medida que la base crece, agregue más unidades. Cuando las personas mayores lleguen al final de sus vidas, las reemplazará.
Nadie sugiere que instale solo uno y lo deje solo. Uno es el punto de partida para sistemas de energía escalables.
Otros países también miran los pueblos de la luna. ¿Es este el comienzo de una nueva carrera espacial?
Creo que es en cierto modo. Muchos países ven las oportunidades no solo para acceder a los recursos que no tenemos actualmente, sino también reducir el riesgo de tener toda la humanidad en un planeta. Cada año, se identifican más asteroides que pueden causar daño catastrófico.
Con suerte, esta «carrera espacial» se volverá más solidaria de lo que ha sido. La ISS es un gran ejemplo de colaboración exitosa en el espacio. Idealmente, tendría sentido avanzar en la tecnología siempre que el resultado final beneficie a todos, y habría una combinación de colaboraciones competitivas saludables.
Si tiene éxito, ¿podría esta tecnología ser útil para futuras misiones como Marte?
Absolutamente, de hecho, este es el primer paso que necesita.
Con estas tecnologías en la luna acercándose mucho más, puede ver qué funciona y qué no en un tiempo relativamente corto. Esto permite un refinamiento rápido antes de intentar una misión más larga a Marte.
Vale la pena recordar que la energía nuclear ya se usa en el espacio en sistemas mucho más pequeños, principalmente para generar calor para equipos de naves espaciales. El proyecto se basa en tecnología probada, pero se expandirá para apoyar la existencia humana permanente.
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