La tecnología de propulsión y de cohetes ha avanzado demasiado desde esa vez en que vimos partir al Saturno V hacia el espacio en la década de 1960. Ahora, un equipo de científicos ha anunciado que un nuevo motor denominado Direct Fusion Drive podría llevarnos más allá del planeta Neptuno en solo 10 años.

Pero no solo podría llevarnos a uno de los planetas más lejanos en nuestro Sistema Solar, también podría transportar humanos y hasta 1.5 toneladas de peso.

Direct Fusion Drive podría llevarnos a los confines del Sistema Solar. Crédito: ESA

El secreto es una direct fusion drive (DFD) o «unidad de fusión directa» en funcionamiento, que se activará una vez que la nave llegue a la órbita y la impulsará a una velocidad de hasta 44 kilómetros por segundo. A partir de ahí, la nave espacial podría realizar experimentos en Neptuno, así como en objetos transneptunianos (TNO) o planetas enanos exteriores como Makemake, Eris y Haumea.

El DFD es un reactor nuclear desarrollado por Princeton Plasma Physics Laboratory y Princeton Satellite Systems que utiliza deuterio puro como combustible para generar tanto empuje como energía eléctrica para la nave espacial. En un nuevo artículo publicado en el servidor de preimpresión arXiv, científicos de EE. UU., Italia y Rusia explican cómo funciona el DFD:

“En este DFD, el propulsor se ioniza primero y luego entra en una región con un fuerte campo magnético impuesto externamente. Aquí, el propulsor fluye alrededor del núcleo del motor, dentro del cual se produce la reacción de fusión nuclear y sus productos calientan el propulsor. Luego, el propelente caliente se expande en una boquilla magnética, produciendo empuje”.

Para viajar al borde exterior del sistema solar, el motor DFD pasa por tres fases de propulsión. La fase uno es la fase de salida en espiral, donde la nave se lanza desde la órbita terrestre baja y acumula velocidad para salir de la esfera de influencia de la Tierra. Eso es, por supuesto, después de ser lanzado desde la superficie de una forma u otra. (Gran parte de la investigación actual sobre viajes espaciales se centra en poner en órbita una clase de vehículos lanzadores o ubicaciones para ayudar a agilizar el proceso de lanzamiento al espacio exterior).

La trayectoria para llegar a Haumea, un objeto transneptuniano. Crédito: Aime et. al. / arXiv

La siguiente es la fase interplanetaria, donde el empuje realmente alcanzará sus velocidades máximas. Lo bueno de diseños como el DFD para su uso en el espacio exterior es que una cantidad relativamente pequeña de empuje se acumula con el tiempo y se acumula en una gran cantidad. La velocidad se puede ajustar usando un período de aceleración más largo, y para los planetas enanos más lejanos, este período podría ser mucho más largo, dicen los científicos.

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Finalmente, la fase de encuentro es cuando la nave espacial se ralentizará y maniobrará hasta situarse en órbita alrededor del destino. Los científicos enfatizan que, al igual que el lanzamiento desde la órbita terrestre baja, el objetivo de este documento no es detallar cómo llevar la carga útil desde la órbita a la superficie del planeta; solo se especifican características del DFD y las complejas matemáticas de cuan largo será el viaje.

¿Cuál es la ventaja de usar un DFD? Bueno, según los científicos, es la opción más factible para viajes espaciales lejanos. Sin él, probablemente no podremos hacer el viaje, a menos que algo nuevo surja. Ellos explican:

“[En] una de sus configuraciones más pequeñas, como la que se presenta en este trabajo, su empuje sería comparable al de los propulsores electromagnéticos de alta potencia más prometedores, pero el impulso específico sería mayor”.

Eso significa que para el mismo tamaño y carga útil, el DFD funcionará de manera similar al propulsor electromagnético más potente. Y tener opciones podría marcar la diferencia entre una misión exitosa a Neptuno o, bueno, quedarse aquí en la órbita terrestre baja.

Los hallazgos de las investigaciones han sido publicados en el servidor de preimpresión arXiv.org.