El mayor cohete de propulsión por fusión nuclear es europeo y su construcción acaba de comenzar

La propulsión por fusión nuclear puede llevarnos al espacio profundo. Todavía estamos lejos de conseguir un cohete con estas características pero hay una empresa que está dispuesta a hacerlo realidad. En 2013, Pulsar Fusion empezó su andadura en Bletchley, Reino Unido. Tras más de una década trabajando en distintos motores de propulsión, ahora han anunciado que empiezan la construcción de su primer cohete con motor de propulsión por fusión nuclear. El más grande del mundo y el primer intento a gran escala más allá del ámbito académico.

Es una tarea titánica. Para conseguir su propósito, los ingenieros de Pulsar Fusion deberán trabajar con temperaturas y presiones ultra elevadas. ¿Cómo lo harán? Su modelo es un cohete de 9,8 metros de largo que intentarán poner en órbita en 2027.

Fusión nuclear aplicada a los cohetes

Lo que Pulsar Fusion quiere conseguir básicamente es un 'Direct Fusion Drive', un estilo de motor donde la fusión nuclear no sirve para generar electricidad, sino directamente empuje mediante el choque de las partículas.

Para conseguirlo tienen que confinar magnéticamente el plasma. Uno que está a varios millones de grados, como en la temperatura del Sol. Una vez confinado ese plasma es cuando potencialmente pueden aprovecharlo para obtener velocidad de hasta 500.000 millas por hora, unos 804.000 kilómetros por hora.

Valga decir que en caso de lograrlo, el viaje espacial reduciría enormemente su tiempo. Con estos números, sería posible viajar a la luna de Saturno, Titán, en menos de dos años. Cinco veces menos de lo que se demorarseía con los cohetes actuales.

Pulsar Fusion es una compañía especializada en fusión nuclear. Se han centrado principalmente en investigación, pero también han lanzado dos productos relacionados con sistemas de propulsión para intentar conseguir ingresos: un propulsor eléctrico de efecto Hall para naves espaciales y un motor de cohete híbrido de segunda etapa. Aún así, estamos ante una startup que todavía no ha ofrecido ningún producto consolidado como para asegurar que vayan a tener éxito.

Por otro lado, Pulsar Fusion fue elegida en 2022 por la Agencia Espacial de Reino Unido para desarrollar un sistema de propulsión junto con el Centro de Investigación de Fabricación Avanzada Nuclear y la Universidad de Cambridge. Lo único es que en vez de fusión nuclear, era para un sistema de fisión.

Para conseguir su objetivo se han aliado con la otra gran startup especializada en propulsión por fusión nuclear, en esta ocasión con sede en Nueva Jersey. Se trata de Princeton Satellite Systems y utilizarán simulaciones para ver cómo se comporta el plasma bajo el confinamiento electromagnético. La idea es que estas simulaciones ayudarán a diseñar mejor el cohete.

Princeton Satellite Systems lleva investigando sobre estos motores de fusión directa desde 2002 y han colaborado con el Departamento de Energía de Estados Unidos y el Laboratorio de Física del Plasma de la Universidad de Princeton para poner en marcha su reactor PFRC ('Princeton Field-Reversed Configuration').

El confinamiento electromagnético de Pulsar Fusion se realizará con un conjunto de imanes superconductores de alta temperatura fabricados en óxido de cobre y bario de tierras raras (ReBCO). Según los datos que ofrece la compañía, su motor ofrecerá una potencia de entre 10 y 101 Newton, con impulsos específicos de 103 y 105 segundos.

El primer cohete empieza a producirse ahora y esperan poder probar en estático el motor de fusión nuclear en 2024. Si todo va bien, en 2027 darían el salto a ponerlo en órbita.

Pese a que la física detrás de los motores de propulsión por fusión nuclear está bastante estudiada, conseguir ponerla en marcha es un desafío técnico enorme. El cohete primero ionizará el deuterio (un isótopo estable del hidrógeno), luego lo inyecta en la cámara magnetizada y después lo envía al núcleo del motor. Estas reacciones nuclear calientan el propulsor haciendo que se expanda y ahí es donde se produce el empuje. Lo más interesante de este sistema es que se genera una cantidad de energía enorme de forma eficiente y con un combustible tan básico en el universo como el hidrógeno.

De conseguir avances en esta dirección, Pulsar Fusion podría ser considerada como la próxima SpaceX. Sin embargo, hay muchas posibilidades de que este ambicioso proyecto se quede en un intento dentro del ámbito de la investigación.

Detrás de Pulsar Fusion, inicialmente Applied Fusion Systems, hay dos emprendedores con un perfil que generan bastantes dudas sobre si disponen de suficiente experiencia. Richard Dinan es escritor del libro 'The Fusion Age: Modern Nuclear Fusion Reactors' y durante tres años fue actor en una serie de televisión. El perfil técnico recae en la figura de James Lambert, doctorado en física y filosofía en la Universidad de Bristol.

En este blog La búsqueda de la fusión nuclear simple y barata está en marcha, y estas dos estrategias son muy prometedoras