Por @Wicho — 11 de Enero de 2016

Muestra de Plutonio–238 en Oak Ridge

Aparte de combustible para maniobrar las sondas espaciales tienen otra necesidad básica: electricidad para mantener en funcionamiento sus sistemas de a bordo, y en el caso de las que llevan motores de iones, también para hacer funcionar estos.

En el caso de los satélites que orbitan la Tierra y las sondas que van a Mercurio, Venus, Marte, al cinturón de asteroides, o a zonas relativamente próximas al Sol esto se soluciona con paneles solares, aunque Juno, que va rumbo a Júpiter, usa unos paneles solares especialmente grandes como fuente de electricidad, lo que la convierte en la sonda con paneles solares que más lejos haya llegado nunca.

Pero para ir más allá del sistema solar interior los paneles solares dejan de ser una opción, por lo que se usan generadores termoeléctrico de radioisótopos, o RTG, que son unos dispositivos que generan electricidad a partir del calor generado por la desintegración de un elemento radiactivo, aunque de nuevo hay excepciones y también ha habido satélites en órbita terrestre que los han usado.

Un RTG es también la fuente de energía de Curiosity, y aunque Spirit y Opportunity usaban paneles solares como fuente de electricidad, llevaban también a bordo unidad de calor de radioisótopos, RHU por sus siglas en inglés, que se usan para generar calor para mantener los componentes más delicados de a bordo a la temperatura adecuada.

El elemento radiactivo que se use como combustible para misiones espaciales tiene que tener una vida media de décadas, lo que le permite generar energía a un ritmo relativamente constante durante bastante tiempo, tiene que generar mucha energía por masa y volumen, y, finalmente, tiene que emitir poca radiación, de tal forma que el blindaje no pese demasiado.

El mejor según esos criterios es el Plutonio–238, un isótopo del Plutonio que tiene una vida media de unos 88 años, es estable a temperaturas elevadas, genera mucho calor aún en pequeñas cantidades, y se puede blindar fácilmente.

Plutonio–238
Pastilla de Plutonio–238 al rojo vivo debido al calor generado por su desintegración - Departamento de Energía de los EE. UU.

El combustible usado de centrales nucleares contiene ente un uno y un dos por ciento de Pu–238, pero extraerlo de ahí es muy complicado, ya que hay que separarlo del resto del os isótopos.

En su lugar, existen procesos industriales mediante los que se puede obtener, pero los Estados Unidos dejaron de producirlo en 1988, lo que desde 1993 les ha obligado a comprárselo a Rusia. Pero dado que Rusia también ha dejado de producirlo las reservas mundiales de Pu–238 están bajo mínimos.

Con el rover 2020 de la NASA sus existencias quedarían prácticamente reducidas a nada, con lo que hace unos años la agencia solicitó al gobierno que se reiniciara la producción de Plutonio–238 ante el peligro de quedarse sin combustible para futuras misiones.

Así, en febrero de 2013 el reactor de Isótopos de Alto Flujo de Oak Ridge consiguió producir una pequeña cantidad de Pu–238, y ahora, tal y como se puede leer en Space Fuel: Plutonium-238 Created After 30-Year Wait, acaban de producir 50 gramos.

Queda por analizar la pureza de la muestra, pero si todo va bien en breve debería poderse iniciar la producción de unos 300 a 400 gramos por año, y más adelante, automatizando el proceso, aproximadamente 1,5 kilos al año.

Parte de la inversión en volver a producir Plutonio–238, de unos 15 millones de dólares al año, se dedicará a conservar de manera adecuada la información necesaria acerca del proceso para, en caso de que la producción se vuelva a detener de nuevo en el futuro, no tener que volver a aprender a hacerlo prácticamente desde cero, como ha ocurrido ahora.

Compartir en Facebook  Tuitear