Cómo funciona la propulsión nuclear en el espacio

Por qué los cohetes químicos han tocado techo

Todas las naves espaciales que han salido de la Tierra han dependido de la propulsión química: la quema de combustible y oxidante para producir gases de escape calientes. El método funciona, pero tiene un límite infranqueable. Los cohetes químicos alcanzan un máximo de impulso específico (una medida de la eficiencia del combustible) de aproximadamente 450 segundos. Eso significa que una misión tripulada a Marte tardaría entre siete y nueve meses en cada sentido, exponiendo a los astronautas a la radiación cósmica, la atrofia muscular y la pérdida ósea durante más de un año solo en tránsito.

La propulsión nuclear podría cambiar la ecuación por completo. Al aprovechar la energía de la fisión nuclear —la división de átomos de uranio—, los ingenieros pueden lograr impulsos específicos de dos a cinco veces mayores que los motores químicos, lo que reduce drásticamente los tiempos de viaje y los requisitos de combustible.

Dos variantes: térmica vs. eléctrica

Existen dos enfoques principales para la propulsión nuclear en el espacio, cada uno con distintas ventajas.

Propulsión térmica nuclear (NTP)

Un motor NTP bombea hidrógeno líquido a través de un reactor nuclear compacto. La fisión del uranio calienta el hidrógeno a temperaturas extremas —por encima de los 2500 °C— y el gas sobrecalentado se expande a través de una tobera para generar empuje. Según el Departamento de Energía de EE. UU., la NTP puede ofrecer un empuje comparable al de los cohetes químicos, siendo aproximadamente el doble de eficiente en el consumo de combustible. Esa combinación de alto empuje y alta eficiencia hace que la NTP sea ideal para transferencias rápidas de tripulaciones, lo que podría permitir llegar a Marte en tres o cuatro meses en lugar de siete.

Propulsión eléctrica nuclear (NEP)

La NEP adopta un enfoque diferente. Un reactor de fisión genera electricidad, que alimenta propulsores iónicos o de efecto Hall que aceleran el propelente ionizado a velocidades muy altas. El empuje es bajo —apenas suficiente para levantar una hoja de papel en la Tierra—, pero funciona continuamente durante meses o años. Con el tiempo, la nave espacial acumula una velocidad enorme. Los sistemas NEP alcanzan impulsos específicos varias veces mayores que la NTP, lo que los hace excepcionalmente eficientes en el consumo de combustible para misiones de carga de larga duración donde la velocidad de salida importa menos que la carga útil total entregada.

Un sueño de décadas

La idea no es nueva. A finales de la década de 1950, Estados Unidos lanzó el Proyecto Rover en Los Álamos para desarrollar cohetes térmicos nucleares. El programa avanzó a través de una serie de pruebas de reactores —Kiwi, Phoebus y Pewee— que culminaron en el programa NERVA (Motor Nuclear para Aplicación en Vehículos Cohete) gestionado conjuntamente por la NASA y la Comisión de Energía Atómica.

NERVA logró resultados impresionantes. El reactor Phoebus-2A entregó más de 4000 megavatios de potencia térmica, lo que lo convirtió en el reactor nuclear más potente jamás construido en ese momento. El programa acumuló 17 horas de tiempo de funcionamiento del reactor, seis de ellas por encima de los 2000 K. Sin embargo, en 1973, después de gastar aproximadamente 1400 millones de dólares, la administración Nixon canceló NERVA. Ningún cohete nuclear ha volado jamás.

El regreso

El interés revivió en la década de 2020. En 2023, la NASA y DARPA anunciaron el programa DRACO (Cohete de Demostración para Operaciones Cislunares Ágiles), un esfuerzo de 499 millones de dólares para probar en vuelo un motor térmico nuclear en órbita. Aunque DRACO fue posteriormente desfinanciado en medio de cambios en las prioridades presupuestarias, la tecnología subyacente siguió avanzando.

En marzo de 2026, la NASA presentó Space Reactor-1 Freedom, cuyo lanzamiento está previsto para diciembre de 2028. Según informaron Space.com y Scientific American, Freedom sería la primera nave espacial interplanetaria impulsada por fisión nuclear. Su reactor, alimentado por dióxido de uranio poco enriquecido, alimentaría propulsores iónicos eléctricos para llegar a Marte en aproximadamente un año, transportando tres helicópteros experimentales para explorar futuros lugares de aterrizaje humano.

Por qué es importante

La propulsión nuclear aborda el cuello de botella fundamental de la exploración del espacio profundo: la tiranía de la ecuación del cohete. Cada kilogramo de combustible que transporta una nave espacial requiere más combustible para acelerar ese combustible, creando un círculo vicioso que limita hasta dónde y con qué rapidez pueden viajar los humanos. Los motores nucleares rompen este ciclo extrayendo mucha más energía por kilogramo de propulsor que cualquier reacción química.

Para las misiones tripuladas, tiempos de tránsito más cortos también significan menos exposición a la radiación, menos suministros y naves espaciales más pequeñas, todo lo cual reduce los costes y los riesgos. Para las misiones robóticas, la propulsión eléctrica nuclear abre rutas hacia el sistema solar exterior que serían inviables solo con cohetes químicos.

Después de medio siglo en el estante, la propulsión nuclear finalmente se acerca a su primera prueba real más allá de la atmósfera terrestre. Si funciona, el sistema solar se vuelve considerablemente más pequeño.