Proponen un nuevo sistema de propulsión que combina el potencial energético de los motores de fusión nuclear con el empuje del plasma confinado magnéticamente

Buenos Aires-(Nomyc)-Un novedoso método de propulsión llamado “Accionamiento de Plasma por Fusión Magnética” (MFPD, por sus siglas en inglés), que podría cambiar la manera en la que exploramos el cosmos, ayudándonos a aumentar radicalmente la velocidad de los viajes y cubrir distancias impensables hasta ahora, fue propuesto en un artículo firmado por Florian Neukart, catedrático de computación cuántica en la Universidad de Leiden, en Países Bajos.

“El reto de la exploración del espacio profundo y el transporte de importantes cargas útiles a través de distancias interplanetarias e interestelares requiere el desarrollo de sistemas de propulsión eficientes y potentes”, asegura el investigador en su artículo.

“A medida que la humanidad contempla el establecimiento de colonias en planetas lejanos y la explotación minera de cuerpos celestes, los mecanismos de propulsión de nuestras naves espaciales se vuelven cada vez más complejos” continúa.

El motor teórico de Neukart combina aspectos de distintos métodos de propulsión y ofrece una alta densidad energética y una eficiencia de combustible mucho más significativa que la de los propulsores químicos actuales, ya que el MFPD puede utiliza el combustible de manera más eficiente y proporciona más empuje, es decir mayor velocidad y además, puede hacerse más grande o más pequeño en base a las necesidades de la misión.

Nuekart asegura que este sistema “puede recorrer enormes distancias en plazos de tiempo muy cortos para los estándares actuales, ampliar los objetivos de las misiones, lo que permite llegar de manera rápida a otros planetas del sistema solar y realizar viajes interestelares y mitigar los riesgos que supone para la salud de los astronautas pasar largos periodos de tiempo expuestos a la radiación espacial y la microgravedad”.

“El MFPD es un sistema de propulsión para la exploración espacial que utiliza reacciones de fusión nuclear controladas como fuente de energía primaria tanto para el empuje como para la generación potencial de energía eléctrica”, explica Neukart en declaraciones para Universe Today.

“El sistema se basa en el aprovechamiento de la inmensa energía producida por las reacciones de fusión, en las que suelen intervenir isótopos de hidrógeno o helio, para producir un escape de partículas a gran velocidad, generando así empuje según la tercera ley de Newton” agrega.

Cómo funciona: el MFPD pretende aprovechar el inmenso potencial energético de la fusión nuclear combinado con el del plasma confinado magnéticamente para producir empuje y el investigador comenzó a estudiar as reacciones de fusión del deuterio-tritio (D-T), muy investigadas y comprendidas, y continúo con reacciones D-T a temperaturas de ignición bastante bajas y una sección transversal mayor que otros sistemas.

“El plasma de las reacciones de fusión se confina y manipula mediante campos magnéticos, lo que garantiza una liberación de energía y una direccionalidad controladas”, explica el investigador.

“De manera simultánea, el concepto MFPD contempla la posibilidad de convertir parte de la energía de fusión en energía eléctrica para mantener los sistemas de a bordo y, posiblemente, el sistema de control de reacción de la nave espacial” agrega.

El objetivo último del MFPD, explica Nuekart, es aprovechar la fusión aneutrónica, que, al contrario que las reacciones de fusión nuclear más estudiadas, transportan muy poco de la energía liberada con sus neutrones.

Las reacciones aneutrónicas liberan energía en forma de partículas cargadas, de manera típica protones o partículas alfa, lo que reduce de manera significativa, el nivel de radiación neutrónica producida y combinando un elevado impulso con una inmensa densidad energética a partir de una única fuente de energía.

De la teoría al espacio: el principal reto de la propulsión MFPD reside, según Nuekart, en lograr y mantener relaciones de fusión estables en el espacio y “los éxitos demostrados en tierra de la fusión por confinamiento magnético y la fusión por confinamiento inercial”, dice, “no tienen por qué replicarse de la misma manera en las peculiares condiciones espaciales” agrega.

Ya hay proyectos en marcha que buscan estudiar eso, como el demostrador DRACO de DARPA, el brazo de investigación avanzada del Pentágono, que quiere poner en órbita un cohete térmico nuclear experimental y también, la  NASA apuesta por nuevos sistemas de propulsión nuclear espacial que les permita acortar el tiempo total de las misiones a Marte y otros puntos del sistema solar.

Pero los americanos no son los únicos que andan detrás de esta tecnología. Las agencias espaciales de todo el mundo también están investigando formas alternativas de propulsión.

La Estación Espacial internacional (ESA), por ejemplo, tiene en marcha desde hace casi una década un proyecto que busca desarrollar un motor espacial de fusión abierto y China, como no, ya ha dicho que está trabaja para desplegar una flota de naves nucleares para 2050.

“Aunque es innegable que el viaje para hacer realidad el concepto MFPD estará plagado de retos y obstáculos científicos, los beneficios potenciales son monumentales”, explica el investigador.

“Lograr una propulsión por fusión fiable, eficaz y eficiente podría redefinir los límites de los objetivos alcanzables, impulsando a la humanidad hacia una nueva era de exploración, descubrimiento y comprensión del cosmos” agrega.

“La esperanza es que la investigación siembre la curiosidad, la innovación y la determinación entre científicos, ingenieros y exploradores de todo el mundo, trazando el rumbo hacia nuestro futuro entre las estrellas” se esperanza, para concluir, Nuekart.  

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