¿De dónde obtiene la NASA el plutonio para sus misiones?

La historia de la energía nuclear y la carrera espacial ya ha cumplido más de 50 años. Desde que el primer generador termoeléctrico de radioisótopos (RTG, básicamente una batería nuclear) fue probado en el espacio en 1961, los RTG se han utilizado en 31 misiones de la NASA. Los RTG han sido el combustible (literalmente) de las misiones Viking 1 y 2 a Marte, la misión Ulysses al Sol, la misión Galileo a Júpiter y las misiones Pioneer, Voyager y New Horizons al Sistema Solar exterior, entre otras… Pero ¿de dónde obtiene la NASA el plutonio para sus misiones?

En los últimos años, los RTG han permitido a los rovers Curiosity y Perseverance continuar la búsqueda de evidencia de vida pasada en Marte, y en los próximos años, estas baterías nucleares impulsarán más misiones de astrobiología, como la Dragonfly que explorará Titán, la luna más grande de Saturno. Por ello, no es extraño que, en los últimos años, existiera cierta preocupación de que la NASA se quedara sin plutonio-238, el componente clave de los RTG.

El encargado de dar este isótopo a la NASA es el Departamento de Energía de EE. UU. (DOE) que recientemente entregó medio kilo de óxido de plutonio proveniente del Laboratorio Nacional Oak Ridge para realizar las futuras misiones planificadas por la NASA. También es el envío más grande desde que el DOE publicó su informe al Congreso en 2010. Según este plan, esta entrega es un paso importante hacia el logro del objetivo de una tasa de producción anual sostenida de 1,5 kg para 2026.

Como todos los sistemas de energía de radioisótopos (RPS), los RTG dependen de la desintegración natural del radioisótopo plutonio-238 para proporcionar calor y electricidad para un generador termoeléctrico. Estos sistemas son vitales para la exploración espacial, ya que permiten la exploración de algunos de los destinos más profundos, oscuros y distantes del Sistema Solar (y más allá). En resumen, permiten misiones a lugares donde la energía solar es limitada, intermitente o no está disponible.

Uno de los primeros en beneficiarse de la vuelta al uso del plutonio (en lugar de la energía solar) fue el rover Perseverance, que transporta parte del nuevo plutonio producido por el DOE. Sus baterías proporcionan continuamente al rover calor y unos 110 vatios de electricidad, manteniendo sus instrumentos encendidos durante el día y sus baterías calientes durante la noche. Este tipo de baterías se han utilizado durante un tiempo total combinado de más de 300 años , y ni uno solo ha dejado de producir energía.

Actualmente, la NASA y otras agencias espaciales también están investigando sistemas nucleares para proporcionar energía para futuras misiones de exploración. Esto incluye generadores nucleares compactos para alimentar hábitats en la Luna y Marte , así como planes para resucitar la tecnología de motor nuclear para aplicaciones de naves espaciales equipadas con propulsión nuclear-térmica y nuclear-eléctrica , que podrían permitir misiones a Marte en menos de 100 días.