La NASA planea utilizar la energía de fisión como una fuente confiable y eficiente para alimentar futuras misiones tripuladas a Marte. Este tipo de energía nuclear es ideal para entornos extremos como el espacio, donde las fuentes tradicionales de energía, como la solar, pueden ser menos efectivas debido a la distancia del Sol y a las condiciones ambientales del planeta rojo, como las tormentas de polvo prolongadas.
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Cómo funciona la energía de fisión y dónde se utiliza
La energía de fisión es una forma de energía nuclear que se genera cuando un núcleo atómico pesado, como el uranio-235 o el plutonio-239, se divide en dos o más núcleos más ligeros al ser bombardeado por neutrones. Este proceso libera una cantidad enorme de energía en forma de calor y radiación. Además, genera más neutrones, lo que puede iniciar una reacción en cadena si las condiciones son las adecuadas.
Para controlar la fisión, los reactores nucleares utilizan moderadores (como agua o grafito) que desaceleran los neutrones y barras de control hechas de materiales que absorben neutrones, como cadmio o boro, para regular la reacción.
Su principal aplicación es en las centrales nucleares, donde la energía térmica de la fisión se usa para calentar agua, generar vapor y mover turbinas que producen electricidad. También se utiliza en submarinos y portaaviones para ofrecer una fuente de energía duradera y eficiente.
Por otro lado, los reactores nucleares generan isótopos para diagnósticos médicos y tratamientos, como el yodo-131 para el cáncer de tiroides. Además, se usa en reactores experimentales para estudiar física nuclear y desarrollar nuevas tecnologías. Aunque controvertida, la fisión también es la base de las bombas atómicas, con lo cual en algunos casos no se fomenta tanto su uso.
Las ventajas y desventajas de la aplicación de energía de fisión
Sin embargo, la fisión es beneficiosa porque libera una cantidad de energía mucho mayor que los combustibles fósiles. Por ejemplo, un solo gramo de uranio-235 puede generar tanta energía como varias toneladas de carbón.
Además, las plantas nucleares no emiten dióxido de carbono (CO2) ni otros gases de efecto invernadero durante su funcionamiento, contribuyendo a la lucha contra el cambio climático. A diferencia de las energías renovables como la solar o la eólica, la fisión no depende de factores climáticos, lo que garantiza un suministro continuo de electricidad.
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Aunque el uranio no es infinito, su alta densidad energética permite generar grandes cantidades de energía con cantidades relativamente pequeñas del material.
Pero, por otro lado, los subproductos de la fisión son altamente radiactivos y pueden permanecer peligrosos durante miles de años. El almacenamiento y gestión segura de estos desechos representan un desafío significativo.
Accidentes como los de Chernobyl (1986) y Fukushima (2011) han demostrado los riesgos catastróficos de la energía nuclear cuando las medidas de seguridad fallan. Los impactos pueden incluir contaminación ambiental y consecuencias a largo plazo para la salud humana.
El uso de tecnologías de fisión para fines pacíficos puede derivar en la producción de armas nucleares, aumentando el riesgo de conflictos internacionales. Por otro lado, la construcción de plantas nucleares es extremadamente costosa y requiere largos periodos de planificación y construcción, además de inversiones en medidas de seguridad y manejo de residuos.
Aunque el uranio es relativamente abundante, no es infinito. Esto plantea preguntas sobre la sostenibilidad a largo plazo de la fisión nuclear. También, la exposición a radiación, ya sea durante un accidente o a través de fugas, puede provocar enfermedades graves como cáncer y defectos genéticos.
La energía de fisión como parte del nuevo proyecto de la NASA
Actualmente, la NASA está desarrollando reactores nucleares compactos, como el proyecto Kilopower, capaces de generar electricidad de manera continua durante años, independientemente de las condiciones climáticas o la ubicación.
Además, la energía generada se utilizará para mantener los sistemas esenciales de los hábitats marcianos, como el control de temperatura, la purificación de aire, la generación de agua potable y la producción de oxígeno a partir del CO2 marciano mediante dispositivos como MOXIE.
Los vehículos de exploración y equipos científicos en Marte podrán cargarse con energía proveniente de los reactores de fisión, extendiendo sus capacidades y alcance. También permitirá extraer y procesar recursos locales, como convertir hielo marciano en agua y separar sus componentes (hidrógeno y oxígeno) para usarlos como combustible para cohetes.
A diferencia de la energía solar, no depende de la luz del Sol, lo que es crítico en Marte, donde las tormentas de polvo pueden oscurecer el cielo por meses. El reactor, al ser tan pequeño, es fácil de transportar y también puede generar la energía suficiente para mantener una base marciana operativa durante años.
