Planean enviar humanos a Marte en una nave de fusión nuclear

Zerokkk #1 Abr '13

Investigadores estadounidenses pretenden utilizar la misma energía que enciende al Sol y a las estrellas para llegar al Planeta rojo en menos de tres meses. Aseguran que sus primeros experimentos han tenido éxito

Viajar a Marte es probablemente el próximo «gran paso» en la historia de la exploración espacial. Pero este proyecto todavía está plagado de obstáculos: es increíblemente largo, tiene costes exorbitantes y supone numerosos riesgos para la salud de las personas que tengan el valor de emprenderlo. Investigadores de la Universidad de Washington creen que la hazaña puede ser posible gracias a una fuente de energía mucho más potente que las convencionales, la de fusión nuclear, la misma que utilizan el Sol y las estrellas. Con la ayuda de una compañía de fabricación de componentes para cohetes ubicada en Redmond, los científicos están construyendo un motor de fusión para una nave que en el futuro pueda convertir en realidad los viajes interplanetarios.

«Utilizando los combustibles de cohetes existentes es casi imposible para los seres humanos a explorar más allá de la Tierra», afirma John Slough, investigador de aeronáutica y astronáutica de la Universidad de Washington. La NASA estima que una expedición de ida y vuelta a Marte llevaría más de cuatro años con la tecnología actual. La gran cantidad de combustible químico necesario para mantener un cohete en el espacio durante ese tiempo sería muy costosa. Tan solo los costes de lanzamiento superarían los 12.000 millones de dólares.

Slough y su equipo creen que el viaje puede ser mucho más corto y barato si se utiliza un cohete propulsado por energía de fusión: solo llevaría de 30 a 90 días. Según explican, han realizado pruebas en laboratorio (financiadas por la NASA) que demuestran el éxito de todas las partes del proceso. Ahora, la clave, dicen, será la combinación de cada prueba aislada en un experimento final que produce la fusión utilizando esta tecnología.

El equipo de investigación ha desarrollado un tipo de plasma que está encerrado en su propio campo magnético. La fusión nuclear se produce cuando este plasma es comprimido a alta presión con un campo magnético. El equipo ha probado con éxito esta técnica en el laboratorio. Solo una pequeña cantidad de fusión es necesaria para alimentar un cohete; un pequeño grano de arena de este material tiene el contenido de energía que casi cuatro litros de combustible para cohetes.

Metal supercaliente

Para encender un cohete, el equipo ha desarrollado un sistema en el que un poderoso campo magnético provoca grandes anillos de metal para implosionar en torno a este plasma, comprimiéndolo a un estado de fusión. Los anillos de convergencia se unen para formar una cáscara que enciende la fusión, pero solo por unos pocos microsegundos. A pesar de que el tiempo de compresión es muy corto, libera suficiente energía para calentar rápidamente e ionizar el combustible. Este metal supercaliente es expulsado fuera de la tobera del cohete a una velocidad muy alta. Este proceso se repite más o menos cada minuto, propulsando la nave espacial.

«Esperamos poder interesar a todo el mundo con el hecho de que la fusión no está a 40 años de distancia y ni a un coste de 2.000 millones de dólares», señala Slough. Ahora, el equipo está trabajando para ponerlo todo junto utilizando la tecnología para comprimir el plasma y crear fusión nuclear. Slough espera tener todo listo para la primera prueba a finales del verano.

En un viaje real al espacio, los científicos utilizarían litio metálico para alimentar el cohete. El litio es muy reactivo, y para realizar pruebas de laboratorio, el aluminio funciona igual de bien, según explican. La fusión nuclear puede parecer arriesgado debido a su uso en bombas nucleares, pero su empleo en este escenario es muy diferente. La energía de fusión para la alimentación de un cohete se reduciría por un factor de 1.000 millones de una bomba de hidrógeno, demasiado poco como para crear una explosión significativa. Además, el concepto de Slough utiliza un campo magnético fuerte para contener el combustible de la fusión y guiarlo con seguridad lejos de la nave y los pasajeros en su interior.

De momento, tan solo es una propuesta, pero quizás estos científicos hayan dado con la fórmula para llevarnos mucho más lejos que la Luna.

Fuente: ABC.es

- - - - - - - - Opinión y comentario personal - - - - - - - -

Es una propuesta sumamente interesante y atractiva, creo que no digo nada nuevo diciendo esto. Me sorprende el hecho de que sea más fácil utilizar la fusión nuclear para fines de propulsión que para la obtención de energía, así como que se crea que es posible utilizarla a día de hoy para tales fines, pero no lo veo del todo descabellado.

Lo que sí que me parece un reto será disipar toda la ingente cantidad de calor que provocará el trasto. Quizá si se mantiene en circuito externo con el campo magnético, sean capaces de evitar que ese calor pase a la nave, pero cuesta creer que conseguirán ese efecto.

Esperemos que esta vez hayan dado con la buena y podamos, en unos años, ver a los primeros humanos pisando cielo marciano.

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Kb #2 Abr '13

habrá que ver el despegue...

estas cosas siempre son tan interesante

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WeeOOaaM #3 Abr '13

Es un paso inevitable para la Humanidad pero también será la fuente de futuras guerras por la propiedad de los descubrimientos:

¿Se harán conquistas? ¿o serán por el bien de todos?

¿Pasará como aquí en el polo norte donde Rusia proclama su propiedad frente a Dinamarca?

Kaiserlau #4 Abr '13 Penitente

#1 echale un vistazo a este blog http://danielmarin.blogspot.com.es/ por si no lo conoces y metele un ignore al abc please xd

En cuanto a la noticia segun tengo entendido una de las grandes piedras q tienen en su camino es la de gastarse el dinero en desarrollar el lanzador nuevo (osea le cohete en si) por ejemplo el programa apolo se cancelo en gran medida xq los saturno solo se usaban para mandar las misiones y no tenian ninguna otra aplicacion comercial, por lo tanto el precio del programa completo era astronomico xD.. y la nasa canelo el programa sls

spoiler

para volver ala luna por ese mismo motivo (lo explica perfectamente el tio del blog)

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Kreidmar #5 Abr '13

Oh, misteriosamente AHORA han descubierto un combustible mucho más eficiente que el habitual y carisimo que han estado usando hasta hoy.

Claaaaaaaaaro.

4 respuestas

AlvaroFelipe #6 Abr '13

#5 misteriosamente? Si se sabe que llevan décadas comprando y ocultando patentes de energías renovables y sustitutivas. Claaaaaaaaaro

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Zerokkk #7 Abr '13

#4 Desde luego que ese es un problema, el hecho de que se necesitan nuevos sistemas de lanzamiento no es nada nuevo. Pero un problema mayor que ese es la propulsión, que no sólo echa mucho tiempo llegar por medios convencionales, sino que se necesita más espacio, por lo que se vuelven más caros los costes de lanzamiento, así como divergen de éste otros tantos problemas.

Yo el mayor problema que veo en el método este es el de la disipación de calor, que tienen que mantener un circuito perfectamente cerrado que irradie 0 calor al resto de la nave, porque al no haber casi materia en el espacio (1 átomo por 5m² aprox, creo que era), no disipas nada de calor.

#5 #6 Espero que sea una trolleada, vamos. La fusión nuclear lleva experimentándose desde hace mucho tiempo.

2 respuestas

Kreidmar #8 Abr '13

#7 Pues eso, trolleada la de ellos que han estado usando hasta este momento un combustible mucho menos eficiente y mucho más caro.

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Zerokkk #9 Abr '13

#8 Es que estabilizar la fusión nuclear a un coste de energía eficiente es tremendamente difícil, de hecho es uno de los grandes retos energéticos de la humanidad. No me extrañaría en absoluto que hasta ahora no se hubiese coneguido nada.

Si bien es cierto que es más fácil hacerlo y dejar que libere su energía (para la propulsión), aparecen otros tantos problemas, que supongo que estos científicos habrán resuelto o estarán en ello, para afirmar esto.

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Kaiserlau #10 Abr '13 Penitente

#7 es lo de siempre $ para el i+d y luego mas $ para el programa. ¿$olucion? $ moar

Kreidmar #11 Abr '13

#9 Pues yo lo que supongo es que <mode Emotional=On> en algún profundo y secreto lugar tienen un archivador con un montón de carpetas clasificadas Top Secret, con un montón de tecnologías clasificadas que cambiarían la economía mundial, como sustitutivos biodegradables del plástico, combustibles a base de agua, aire o cocacola, energía limpia y gratuita, los descubrimientos de Tesla y mil cosas mas, y que según las van necesitando van sacando las carpetitas y con mucho cuidadito y sin que la gente preste mucha atención las van colando de estrangis<mode Emotional=off>.

A mí no me la dan con queso con lo de que no se ha podido volar más rápido y barato hasta Marte justo hasta que no han necesitado volar hasta Marte.

1 3 respuestas

Kaiserlau #12 Abr '13 Penitente

#11 que no.. lo q hay es muchas buenas ideas y poca pasta para el i+d. Dejar las magufadas para emo, Q sin aplicacion comercial nadie va a dar un duro por la exploracion y menos si es por un programa q va a tragarse billlones antes de despegar xD.

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Rubios #13 Abr '13

#5 Tienes razón, la fusión nuclear no lleva casi 100 años estudiandose.

Zerokkk #14 Abr '13

#12 Pues que no te extrañe, lo de #11 es algo que ha pasado innumerables veces y volverá a suceder otras tantas xD, no debería ser un secreto para nadie. Que no te extrañe que estos experimentos y estudios sobre motores de fusión lleven haciéndose muchos años en secreto a través de financiación militar, y no de i+d.

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werty #15 Abr '13

ya están los de siempre, los que no saben ni aplicar el primer principio, con sus magufadas.

Tesla es el favorito en estos temas. Tesla comía pienso y cagaba energía limpia.

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choper #16 Abr '13

No me lo creo hasta que no enseñen nada.

El centro 'conocido' que investiga fusión más grande del mundo que si no me equivoco está en Francia, usa unas instalaciones bastante grandes y aún no consiguen mantener una temeperatura estable ni llegar a los grados necesarios.

Por lo tanto no sé qué han "inventado" estos tipos que sea viable y sobre todo que no haga parecer el cohete que utilicen como un edificiop de 5 plantas.

Me apostaría a que no vamos a volver a saber nada de estos tipos. En cualquier caso hasta que no lo vea no lo creo.

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Kaiserlau #17 Abr '13 Penitente

#14 ya pero como son fondos publicos sujetos a politicas y tal pero nada q ver con conspiranoias y mas a cancelaciones por falta de presupuesto o falta de vision.. a saber. Pero yo sigo diciendo q sin un atractivo para el publico y sin aplicacion comercial esos proyectos acaban en un archivador por eso mismo $

Zerokkk #18 Abr '13

#16 Es que no es aprovechar la energía de fusión, es utilizarla para propulsión. No es para nada lo mismo.

Digamos que para utilizar la fusión como método de obtención energética necesitas estabilizar el campo, y a la vez, sacar de él una cantidad de energía que lo haga eficiente. En este caso es completamente distinto: estabilizas el campo y dejas escapar la energía para impulsar la nave, lo cual es mucho más fácil.

Yo sigo diciendo que el mayor problema seguramente sea la disipación de calor, pero supongo que tendrán ideas para eso.

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choper #19 Abr '13

#18 A ver si lo explico mejor:

El centro del que hablo que se supone es el mayor del mundo aún no ha conseguido fusión, porque no alcanzan la temperatura idonea ni pueden mantener durante lo necesario la energía para comenzar el proceso.

Es decir, la fusión es fusión.

Lo leí el otro día cuando lo colgaron en ABC y me sorprendió que un grupo lo haya conseguido sin apenas esfuerzo como dictan "sus pruebas", cuando el centro éste del que hablo lleva años y años con instalaciones enormes y no lo han logrado aún.

Lo dicho.. hasta que no lo vea no lo creo.

#18 La disipación de calor ¿?¿?

Si es fusión lo que realizan, el proceso debe producirse y por lo tanto estar acotado con campos electromagnéticos y supongo la salida de "combustión" por así llamarlo es lo que se dejaría libre como "escape" de la reacción, por ahí se va todo el calor; el campo magnético se debe ocupar de mantener a raya el calor.

El problema es el tamaño. Hasta que expliquen qué han inventado que nadie hasta ahora había conseguido (de ahí mi negación ante este proyecto).

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Zerokkk #20 Abr '13

#19 Que no hombre que no, que el estado de fusión se ha alcanzado, y no pocas veces precisamente xDDD. Hoy en día se hace a través de láseres que sobrecalientan las partículas de tritio y deuterio, ocasionando la fusión. También se logra hoy en día, de sobra, mantener la fusión segura dentro del campo electromagnético. Lo que no se consigue, y se está intentando hacer en el centro que comentas, es estabilizar esa fusión de forma que saques suficiente energía como para que se retroalimente, y a la vez, sobre una gran cantidad de energía como para ser aprovechada fuera.

Eso es lo que no se ha conseguido, pero como entenderás, no es necesario para este tipo de propulsión.

Y sobre el problema de disipación de calor, piensa que éste no es más que la vibración de las partículas, por lo que se disipa en éstas. La salida de partículas del motor debería sacar la mayoría de energía, pero lo que comento es que en la salida de las mismas podría pasarse algo de calor a la nave, lo cual significaría un problema.

choper #21 Abr '13

Am ya entiendo; es decir, sólo son los primeros instantes de una fusión..

Vamos que no es una fusión como tal. Pues que no lo llamen fusión. ¿ No sería más exacto llamarlo motor de plasma según lo explican ?

En cualquier caso sigo creyendo que se va a quedar en agua de borrajas.

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Zerokkk #22 Abr '13

#21 No, no. Se logra la fusión, lo que no se logra (y lo que se está estudiando precisamente donde tú dices, y están haciendo grandes avances) es en sacar suficiente energía como para mantener la fusión, y a su vez, sacar mucha energía para aprovechar (eficiencia energética).

Tú piensa que la fusión es fusionar dos partículas, no tiene mucha ciencia. Para eso necesitas mucha, muchísima temperatura, para contrarrestar la fuerza electromagnética de los átomos que los repele, y lograr que fusionen. Es lo que pasa en las estrellas, y básicamente, en la Tierra se hace con láseres altamente energéticos. Sólo que claro, mantener la fusión estable y asegurada en un campo electromagnético tiene unos costes energéticos terribles, y por eso ha de buscarse la eficiencia.

Pero para propulsar, qué eficiencia ni qué niño muerto hace falta? Con tal de que el motor se retroalimente, es más que suficiente xD. Además con una salida para la energía, ya probablemente los costes energéticos disminuyan.

#23 No, creo que confundes conceptos. El plasma se obtiene al calentar a mucha temperatura cualquier objeto, pero la fusión requiere de más energía así como mayor presión (se me olvidó mencionar esto, pero es importante). Un ejemplo de "motor de plasma" es el iónico, que por cierto también es muy buen motor y me extraña que no lo desarrollen más, que se basa en lanzar un plasma de electrones al espacio, que impulsaría la nave paulatinamente hacia adelante, añadiendo aceleración constantemente sin casi fin.

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choper #23 Abr '13

plasma engine O_O

#22 Es que lo que lei de ésto es que conseguían con el proceso es un plasma que utilizaban para la propulsión.

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B

[Borrado] #24 Abr '13

El sol está hecho de plasma y libera una gran cantidad de energia. ¿Hasta que punto el sol está generando mas energia de la que consume?

Que alguien me lo explique.

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Zerokkk #25 Abr '13

#23 De hecho, se crea un plasma para impulsar el motor, pero a través de la fusión nuclear. CREO que el método era mantener una fusión estable, meter un gas fácilmente almacenable y hacerlo cruzar por los albores de la misma para que se caliente hasta alcanzar el estado de plasma, y luego ser lanzado al espacio para aprovechar su impulso. Pero vamos, que es lo que digo, hay motores que usan plasma sin utilizar motores de fusión.

#24 Los motores de hoy en día también generan más energía que la que consume el campo magnético, hasta donde yo sé (no lo tengo claro, pero creo que el problema es en que salga suficiente energía). Piensa que esto no es un proceso mecánico; aquí estás sacrificando materia (sí, materia) para generar energía.

El Sol lo hace mucho más fácil porque es tan grande y tan pesado, que en su núcleo la fusión se hace de forma natural. No necesita gastar energía en confinamientos ni leches. Se mantiene estable por sí mismo: la fusión genera energía suficiente para que su masa no colapse sobre sí misma, irradiando gran parte de la misma hacia el exterior.

edit: Pero ojo, EH, esto no es energía infinita ni mucho menos. Los materiales fusionados cada vez necesitan más y más energía para seguir fusionándose, según más pesados se hacen, por lo que llega un punto en el que la estrella (o el reactor) no puede más y tiene que tirar de otro material.

mTh #26 Abr '13 Frodo Bosón

Es que es eso.

No es un "motor de fusión".

Es un motor de plasma que usa un sistema basado en la fusión para ionizar el combustible. Como en el espacio no necesitas tener los motores encendidos todo el rato... la idea es buena, ya que mantener la fusión un tiempo razonable es justamente lo más complicado. Si consigues aprovechar la suficente energía durante un periodo pequeñito es un desafio mucho más "simple" que mantener el plasma estable y es más facil transmitir la energía directamente al combustible para ionizarlo que transformarlo en energía eléctrica.

El problema, puesto que es un motor de plasma, es el que ya ha contado Zerokkk y es el que tienen los motores de plasma. Estas generando algo muy caliente y solo puedes disipar dentro de la propia nave :/.

El segundo problema es la construcción y sacarla al espacio, porque con un motor de plasma no tiene suficiente potencia para sacarlo de la tierra.

Que alguien construya un maldito astillero espacial ya coñe xD.

#24

El sol no genera más energía que la que consume. El sol "consume" Hidrógeno de su nucleo transformándolo en Helio (y algo de energía sobrante). El hecho de que todo el proceso del sol tenga un output neto de energía "lumínica" que nos llega a la tierra no significa que este generando más energía de la que consume, porque el Hidrógeno en sí también cuenta, Eso es lo que es fusión. Estas transformando un combustible (una energía), en otro tipo de energía (térmica y luego lumínica).

Es exáctamente lo mismo que decir que un motor de gasolina genera más energía que la que consume porque te da electricidad y le metes gasolina, y la gasolina no es energía. Pero si lo es.

La gasolina del sol es el Hidrógeno.

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choper #27 Abr '13

#24 Las estrellas tienen excedente hasta que su combustible empieza a agotarse.

Y al sol según dicen aún le quedan 5k millones de años para empezar a consumirme. Ergo hasta que les llega su hora producen más energía de la que consumen.

¿ no ?

Al menos genera la misma que consume claro.

¿ no ?

Zerokkk #28 Abr '13

#27 #24 Claro, es bastante simple:

Primero fusiona hidrógeno, que es el elemento más ligero, en helio. Ya para eso necesita una gran cantidad de presión y temperatura, tanto que como verás, un planeta no es capaz de llegar a ese punto. Necesitas algo tan enorme como una estrella.
Segundo, una vez se va acabando el hidrógeno, la estrella encoge, pues cada vez hay menos potencia en las reacciones nucleares, desestabilizando el equilibrio entre la implosión de la estrella y la energía que la mantiene expandida.
Según la estrella va cada vez encogiéndose más, la presión y temperatura aumentan. Si llega a hacerlo lo suficiente, fusionará el Helio, el cual es más energético que el hidrógeno, resultando en que la estrella se volverá a expandir hasta un tamaño mucho mayor de lo que era antes.
Se repite el proceso con determinados materiales. A más masa de la estrella, más materiales podrá fusionar.
Finalmente cuando ya no alcanza un estado en el que sea capaz de fusionar nada, la estrella implosiona de forma tan fuerte que se genera lo que se llama una "capa de neutrones" en el núcleo. Básicamente, el material de la estrella cae tan rápido hacia el centro, que es repelido por esta capa altamente energética, saltando toda la estrella por los aires (nova, supernova o hipernova, dependiendo de lo tocha que sea la estrella).
Dependiendo de lo masiva que fuera la estrella, terminará en enana blanca, enana marrón, púlsar o estrella de neutrones. Si era lo suficientemente masiva como para que el material sobrepase la capa de neutrones, se generará un agujero negro.

Es así como funcionan las estrellas, y creo que explica bastante bien cómo funciona la fusión nuclear, y cómo ésta requiere exponencialmente más energía según vas subiendo la masa de los átomos a fusionar, y por tanto explicando por qué no es una energía infinita, aunque sí tremendamente atractiva.

#26 Supongo que ampliarán el campo magnético de contención hasta el final del conducto por el que sale el plasma, haciendo que éste no interactúe en estado caliente con el resto de la nave. Pero seguro que conllevaría un coste energético bastante alto... Dependerá de cuanta energía sobrante logren sacar del motor de fusión, digo yo, ¿no?

#29 Pues esta es una importante oportunidad de que así sea .

#30 Léete el post. Aunque todavía quede mucho para aplicarla como método de obtención energética viable, ya hay mucho trabajo al respecto, y es aplicable a lo de #1.

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Kassie #29 Abr '13 Cofrade

que lentos vamos joder, yo creía que llegaría a ver viajes espaciales en mi existencia
siempre nos quedarán las películas...

B

[Borrado] #30 Abr '13

La fusion nuclear todavia esta en pañales, llevan años invenstigando al respecto y aun no han obtenido resultados que se puedan aplicar a nivel practico.
Esta noticia sera olvidada en 4 dias.
#28 es que ya habia leido la noticia y creo que es un gran fake. el tiempo lo dira.

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