¿Es la fusión nuclear un medio viable para impulsar naves espaciales?

Hoy, mientras estudiaba sobre las reacciones nucleares, descubrí que podemos producir una gran cantidad de energía. Entonces, ¿por qué no introducir esta energía en nuestros cohetes de exploración espacial? Puede disminuir el tiempo de exploración, o también puede aumentar la vida útil de los viajes espaciales.

Se pueden usar algunos detalles técnicos sobre la propulsión de fusión para elaborar parte de la respuesta: nasa.gov/pdf/716077main_Slough_2011_PhI_Fusion_Rocket.pdf
Suyog, edité tu pregunta para enfocarla en la fusión nuclear. Puede encontrar la respuesta al uso de la fisión nuclear aquí: ¿Son los motores de propulsión nuclear el camino a seguir para la exploración espacial?
gracias @ named2voyage .... Recibí mi respuesta y también una nueva buena pregunta, gracias.

Respuestas (1)

Los reactores de fusión experimentales actuales todavía están a décadas de generar una producción de energía neta. El reactor de prueba en la Instalación Nacional de Ignición hizo un avance crucial el año pasado cuando lograron por primera vez obtener más energía de su cámara de fusión de la que pusieron en ella . Pero ten en cuenta que:

  • La salida de energía solo fue positiva cuando se mide la energía de entrada como la energía de los rayos láser que ingresan a la cámara de fusión. Pero el proceso para crear estos rayos láser tiene solo un 1% de efectividad. Además, todavía no existe un método para extraer la energía de la cámara de fusión y convertirla en electricidad. Tampoco puede asumir que dicho método sería 100% efectivo. Por lo tanto, la eficiencia energética de toda la instalación aún está lejos de ser positiva.
  • La salida positiva fue solo por 150 PICOsegundos
  • Ese reactor de prueba tiene actualmente el tamaño de un complejo fabril.

Todavía tomará décadas hasta que tengamos una instalación de fusión capaz de autoabastecerse por completo (!). Tomará aún más tiempo hasta que la tecnología sea factible para un uso económico e incluso más hasta que la tecnología se miniaturice lo suficiente como para considerar su uso en el espacio.

Intentaré actualizar mi respuesta cuando esto haya sucedido. Pero no estoy seguro de que todavía estaré vivo entonces.

Sin embargo, existe otro método con el que conseguimos crear con éxito una reacción de fusión con salida positiva: la bomba de fusión . Desafortunadamente, la única forma de usar su energía es en forma de una gran explosión única, más grande que una bomba de fisión nuclear común (porque se usa una bomba de fisión para encender la reacción de fusión). Propulsar una nave espacial a través de ondas de choque producidas por bombas nucleares es obviamente una locura. Pero no tan loco como para que nadie haya pensado en ello. Hay un concepto teórico llamado Proyecto Orión que es exactamente eso. En teoría ni siquiera se ve mal. De hecho, podría ser actualmente el único método viable para viajes interestelares tripulados dentro de nuestras capacidades técnicas. Pero nunca superó la planificación teórica, porque:

  1. Tendría que ser enorme para ser eficiente y, por lo tanto, increíblemente caro.
  2. Poner armas nucleares en órbita sería una violación del Tratado del Espacio Exterior de 1967 .
Los reactores de fusión de ³He de tercera generación podrían funcionar y no se consideran "sucios" (sin emisiones de neutrones y protones de alta energía como producto de la fusión de ³He-³He tienen carga positiva y pueden contenerse electromagnéticamente con tokamaks, mientras producen electricidad al mismo tiempo). tiempo). Por supuesto, el problema es que requieren una temperatura aún más alta que la fusión nuclear de deuterio y/o tritio. Y que no hay una manera fácil de obtener ³He. Pero una cosa que aún no se ha abordado aquí es que el problema de tener una masa de reacción para la propulsión aún persiste, independientemente de la densidad de energía.
Podrías eludir el tratado si nunca estuvieras en la órbita terrestre. El vehículo de Orión podría lanzarse directamente hacia arriba, de modo que su trayectoria en cualquier momento sea suborbital o escape. El problema podría ser una violación del tratado de prohibición de pruebas, que prohíbe las pruebas en la atmósfera. Por otro lado, podrías simplemente decir que no es una prueba.
¿Reunirse en órbita lunar, tal vez?