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El motor está en marcha: cómo la New Horizons obtuvo su potencia

El motor está en marcha: cómo la New Horizons obtuvo su potencia

8 septiembre, 2015
General Electric, Investigación

Por Matthew Van Dusen 

Rasgo a rasgo se definieron a sí mismos. Hablamos de los valles del Sputnik, el Norgay Montes y el enorme e intimidante Cthulu Regio.

Cuando la nave espacial New Horizons finalmente sobrevoló Plutón el 14 de julio a una velocidad aproximada de 30.000 millas por hora, nos mandó instantáneas de una tierra indómita con llanuras sin cráteres y abruptas montañas heladas más allá de nuestra imaginación. Estas imágenes del planeta enano cruzaron la extensión del espacio gracias a una planta de energía de 125 libras para la cual no existe el término parar: el RTG o Generador de Radioisótopos Termoeléctrico.

Originalmente diseñado por la División Space de GE (ahora parte de Lockheed Martin) en King of Prussia, Pensilvania, este modelo de RTG ha impulsado astronaves estadounidenses desde el lanzamiento de la sonda Ulises en 1990. La electricidad procedente del RTG no propulsa la nave espacial, sino que ésta utiliza la inercia del lanzamiento y las hondas de gravedad (a modo de catapulta) alrededor de los planetas. No obstante, es necesario que las misiones tomen fotografías, recojan datos y telefoneen a casa.

Representación de Plutón y la sonda New Horizons

Arriba: la interpretación de la nave espacial New Horizons, realizada por un artista, se acerca a una luna de Plutón, Caronte. Plutón aparece en el fondo. Crédito de la imagen: Getty Images. Imagen superior: Plutón es fotografiado por la New Horizons el 13 de julio de 2015. Imagen: NASA.

 

El RTG le saca partido a la descomposición predecible del Plutonio 238, un isótopo radiactivo producido por ciertas plantas nucleares. El calor desprendido por el plutonio, que se encuentra en forma de 18 pastillas de cerámica resistentes al fuego, se transforma en electricidad mediante un proceso conocido como el efecto Seebeck.

Descubierto por Thomas Johann Seebeck, físico alemán del siglo XIX, este efecto describe cómo el calor puede convertirse en electricidad cuando dos materiales conductores diferentes se mantienen a distintas temperaturas en un circuito cerrado, conocido como termopar. Si se traslada a una nave espacial, esto conlleva que la unión “caliente” absorbe el calor del plutonio, mientras que la unión “fría” se mantiene a una temperatura de casi el cero absoluto del espacio. La diferencia de temperatura entre ambas juntas origina una corriente eléctrica.

 La fuente de calor interna es necesaria en el espacio, donde la energía solar es demasiado débil para alimentar paneles solares. El RTG proporcionaba unos 250 vatios de potencia cuando la New Horizons se lanzó en 2006. Pero el dispositivo pierde un 5 por ciento de su potencia cada cuatro años y actualmente genera alrededor de 200 vatios.

Anuncio del lanzamiento de la sonda Vogarer 1

 GE jugó un papel vital en la carrera espacial desde sus inicios trabajando en equipos, módulos de aterrizaje lunar, botas lunares e incluso cápsulas de escape para astronautas. Sin embargo, los RTG fueron sin duda su contribución más duradera. De hecho, los modelos más antiguos de RTG de GE diseñados para el Voyager 1 y Voyager 2 todavía están proporcionando energía a las naves y les han permitido alejarse de casa más que cualquier otro objeto creado por el hombre en toda la historia.

La producción de los termopares tras la aparición del programa Voyager en la década de los 70 y tuvo que ser reactivada por GE para las misiones Galileo. El nuevo modelo de RTG, llamado GPHS o fuente de calor de propósito general, utilizó un método diferente para almacenar el combustible de plutonio de la nave Voyager.

GE abandonó el negocio espacial por completo en 1992. Probablemente, la compañía aún respondería ante cualquier obligación de servicio, pero el producto se encuentra ahora más lejos de su alcance.