Producción de energía a bordo para explorar el espacio
Disponer de electricidad a bordo es fundamental para explorar nuestro Sistema Solar. Más allá de la órbita de Júpiter, donde la energía solar es mínima, los sistemas de energía radioisotópica (RPS) constituyen la única opción hasta la fecha. Este tipo de tecnología de energía nuclear utiliza calor para generar electricidad y satisfacer la demanda de los vehículos espaciales y los instrumentos científicos que estos montan. Ese calor se produce por la descomposición radiactiva natural del plutonio-238. Los RPS no son nuevos. Se utilizan para proporcionar energía a misiones de la NASA (Administración Nacional para la Aeronáutica y el Espacio de los Estados Unidos) al espacio profundo desde hace más de cincuenta años. El proyecto SPACE TRIPS (Space thermoacoustic radio-isotopic power system), financiado con fondos europeos, se puso en marcha para desarrollar tecnología RPS europea, poniendo el foco sobre la generación conjunta de electricidad por medio de la termoacústica acoplada (TAc) y magnetohidrodinámica (MHD). A diferencia de la tecnología convencional de ciclo de Stirling con pistones, desarrollada en Estados Unidos, la generación TAc-MHD carece de partes móviles. La energía térmica producida por el radioisótopo en desintegración se convierte en energía mecánica en forma de vibraciones. A continuación, estas vibraciones mecánicas provocan el movimiento de un metal líquido en presencia de un imán que induce flujo de corriente, o sea, electricidad. El proyecto SPACE TRIPS ha acercado el conocimiento adquirido en materia de generación energética TAc y MHD para demostrar la viabilidad de combinarlas, una configuración que jamás se había realizado hasta ahora. Las simulaciones numéricas ayudaron a definir las especificaciones del sistema, tanto por separado como conectadas. Al hacerlo, se tuvieron en cuenta los requisitos de espacio profundo para este tipo de generador de electricidad. En última instancia, se fabricó y probó un prototipo para evaluar el rendimiento del generador eléctrico conjunto TAc–MHD sin partes móviles. La obtención de buenos resultados garantizaría la independencia de la industria espacial europea. El nuevo sistema RPS también puede aplicarse para la conversión de calor residual o geotérmico en electricidad, lo que sin duda favorecerá la eficiencia y rentabilidad económica.
Palabras clave
Generación energética, vehículo espacial, sistema de energía radioisotópica, SPACE TRIPS, termoacústica