Motor de fusión
El motor atómico de fusión es aquel que utiliza la fusión atómica como medio de producir energía y expulsar materia a reacción.
La fusión nuclear consiste en hacer que dos átomos ligeros se unan para formar uno mayor, desprendiendo en el proceso una enorme cantidad de energía, del orden de diez millones de veces superior a la de un cohete químico dada la misma masa de combustible.
La reacción más utilizada suele ser la fusión de un núcleo de deuterio (H2) y uno de tritio (H3) (dos isótopos del hidrógeno) para formar helio con un desprendimiento de neutrones de alta energía que propagan la reacción para hacerla sostenida.
Algunos de estos neutrones, así como los nuevos átomos de Helio en forma de plasma, escaparían de la reacción, proporcionando el impulso. Dado que estas partículas se mueven a velocidades cercanas a la de la luz, ésta sería la máxima velocidad teórica de la nave.
El gran desprendimiento de energía provocaría, al igual que en la fisión, el calentamiento del reactor y de las toberas, lo que volvería a limitarnos la rentabilidad de este motor.
La estrategia que se ha sugerido es la de prescindir de reactor que contenga la fusión, así como de las toberas.
Por una parte, se puede ajustar la reacción de modo que los subproductos de la misma sean partículas cargadas en su mayor parte, lo que permitiría encauzarlas mediante campos electromagnéticos. Tendríamos toberas electromagnéticas, insensibles al calentamiento.
El control de la fusión en un hipotético reactor es el otro gran problema, para el que se investigan dos soluciones de confinamiento muy semejantes: magnético o inercial.
En los sistemas de confinamiento magnético, se crea un plasma contenido por una botella magnética en el que se inicia la reacción de fusión. Parte de ese plasma se dejaría escapar de la botella para producir impulso a reacción.
Los sistemas de confinamiento inercial funcionan introduciendo pastillas de deuterio y helio 3 en el núcleo del reactor donde, tras ser comprimidas mediante poderosos haces de electrones concentrados, estallan liberando su energía. El proceso se repite varios cientos de veces por minuto, por lo que podría considerarse como un reactor pulsante. Como subproducto aparecen una partícula alfa y un protón, ambos fácilmente manejables mediante campos magnéticos. El inconveniente es el uso de He3, un isótopo del helio muy raro en la naturaleza pero que puede conseguirse en los gigantes gaseosos y que se sospecha que existe en abundancia en la Luna.
Una alternativa al confinamiento inercial sería cebar la fusión del deuterio con el helio 3 con una pequeña reacción de antimateria en lo que se ha dado en llamar microfusión inducida por antimateria.
Gran parte de la energía liberada en la fusión debe dedicarse al mantenimiento de los poderosísimos campos magnéticos que mantiene confinado el plasma y que conducen a las partículas resultantes. Aún así, teniendo en cuenta la tolerancia biológica del ser humano a la aceleración (situado en torno a 10 g) el reactor de fusión proporciona energía más que suficiente para alcanzar este límite. El exceso de impulso se traduce en una mayor ergonomía. Las naves pueden ser mucho mayores y confortables, muy diferentes de los actuales cubículos minúsculos acoplados a enormes tanques de combustible.
En cualquier caso, estas naves son capaces de mantener aceleraciones sostenidas de 1g (gravedad artificial) durante tiempos prolongados. Al cabo de menos de un año, la nave se desplazaría a un décimo de la velocidad de la luz, lo que supone una opción viable para el viaje interplanetario.
| Velocidad: | Baja (Velocidades no comparables a c) | Alta (Velocidades superiores a un décimo de c) | Supralumínica (Velocidades superiores a c) |
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