Recorrer Marte con energía nuclear

El 30 julio de 2020, se lanzó la misión Mars-2020 desde el puerto espacial estadounidense en Cabo Cañaveral, cuyo componente principal es el rover Perseverance.

Este es el tercer lanzamiento de una nave espacial a Marte en dos semanas: el 23 de julio, China lanzó una AMS (estación interplanetaria automática) con un orbitador y el rover Tianwen-1, y el 19 de julio, Japón lanzó junto a EAU el Al- Amal «. La llegada de todos ellos a Marte está prevista en el primer semestre de 2021.

A diferencia de los otros proyectos el suministro de energía está complementado por fuentes de energía nuclear, como muchos otros dispositivos destinados.

El rover Perseverance tendrá una masa de 1050 kg. A modo de comparación, la masa de las generaciones anteriores de rovers fue: Curiosity (desde 2012) – 899 kg, Spirit y Opportunity (desde 2004) – 185 kg cada una, Sojorner (1997) – 11,5 kg. La potencia de los sistemas de propulsión de los tres primeros de estos rovers fue de 15 y 140 vatios, respectivamente, para lo cual la potencia de sus paneles solares era suficiente. Esto no fue suficiente para el rover Curiosity con un consumo de energía de 2,4 kWh, por lo que se utilizó una fuente de energía de radioisótopos y se aplicó la misma práctica en el rover actual.

Perseverance tiene una fuente de energía termoeléctrica de radioisótopos MMRTG fabricada en el Laboratorio Nacional de Idaho. Su vida útil estimada es de 14 años, que es significativamente más larga que la vida útil planificada del rover: 1 año marciano o 687 días terrestres. Como muestra la práctica, todos los vehículos exploradores anteriores funcionaron en realidad mucho más tiempo de lo prescrito originalmente. Este generador de radioisótopos utiliza plutonio-238 producido en el Laboratorio Nacional de Oak Ridge como combustible.

Además, el rover está equipado con una instalación láser SuperCam, producida por el Laboratorio Nacional de Los Alamos del Ministerio de Energía, que también se especializa en investigación nuclear. Este láser será capaz de determinar la composición química de las rocas a distancias de hasta 6 metros (lo que, según los científicos, responderá a la pregunta de si existió vida en Marte antes), y también permitirá eliminar la contaminación innecesaria de las muestras de roca obtenidas.

El informe de la agencia espacial estadounidense NASA también señala que el cohete Atlas V de la empresa United Launch Alliance (ULA) (y no uno de sus competidores, por ejemplo SpaceX) fue elegido para lanzar el rover, porque ULA es actualmente el único operador de lanzamiento espacial estadounidense certificado para lanzar naves espaciales con materiales nucleares.

En el futuro, la NASA planea utilizar fuentes de energía nuclear para otras naves espaciales para explorar el sistema solar «exterior». En este contexto asoma el proyecto Dragonfly para explorar los satélites de Saturno, que está programado para lanzarse en 2026, así como una serie de otros programas que aún están en marcha. Uno de los principales problemas es que las existencias de plutonio-238 (que es la principal fuente de energía para las naves espaciales), que anteriormente se acumulaban como subproducto de la producción de plutonio apto para armas, están llegando a su fin, por lo que es necesario establecer la producción de plutonio-238 para fines civiles.