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A finales de agosto, la NASA pidió a sus contratistas que se prepararan para construir un reactor nuclear capaz de soportar un viaje espacial y funcionar sin mantenimiento cerca del polo sur de la Luna. Tal vez suene a ciencia ficción, pero la agencia quiere que esté listo para su lanzamiento en diciembre de 2030.
Existe una razón para tanta prisa. Rusia pretende tener un reactor lunar en funcionamiento para 2036, como parte de una colaboración secreta con China. La NASA ya aceleró su calendario para ganar la delantera a sus rivales.
La carrera es por el futuro mismo de la exploración espacial. Estados Unidos y China quieren ser los primeros en establecer una base lunar, buscar recursos como agua congelada y lanzar misiones más allá en el sistema solar. Controlar el acceso a los recursos de la Luna es vital para esta misión. Ambas superpotencias creen que un reactor nuclear es la pieza clave de esta ambición.
Los países planean poner en marcha los reactores solo después de llegar a la Luna. Sin embargo, algunos científicos destacados advierten que los gobiernos están actuando con mucha precipitación en una era de exploración espacial que ya ha sido testigo de varios desastres trascendentes. En los últimos seis años, distintos cohetes chinos, estadounidenses y rusos han fallado y explotado, y un módulo de aterrizaje ruso se estrelló contra la Luna. La basura espacial cae regularmente en la Tierra.
Los fallos podrían provocar una reacción en cadena con consecuencias nefastas. Los restos de un reactor al caer podrían esparcir material radiactivo, como ocurrió en Canadá a finales de los años 70. Una explosión o una fusión del reactor en la superficie lunar correría el riesgo de convertir regiones enteras en zonas prohibidas.
“Siempre va a haber una carrera espacial y si añades la energía nuclear a esa ecuación, la situación podría dar un giro potencialmente más peligroso”, afirmó Edwin Lyman, director de seguridad nuclear de la Unión de Científicos Preocupados.
Un análisis de las especificaciones técnicas, los documentos de contratación y las investigaciones académicas, junto con entrevistas a expertos del sector, funcionarios del Gobierno y críticos ofrece la visión más clara hasta la fecha de cómo China, Rusia y Estados Unidos están persiguiendo esta ambición nuclear.
Estos datos también ayudan a explicar un aspecto clave de la colaboración espacial entre China y Rusia, una alianza impulsada por los presidentes Xi Jinping y Vladimir Putin.
La energía nuclear parece ser la única tarea fundamental que China ha delegado a su socio en el proyecto lunar. Ningún país tiene más experiencia que Rusia en este ámbito. Lanzó más de 30 reactores a órbita, sobre todo en los años 70 y 80, a bordo de satélites de la época de la Guerra Fría y es líder en energía nuclear civil. Rusia controla la mayor reserva de lo que se considera el combustible nuclear más seguro para misiones espaciales. Ese combustible, uranio no muy enriquecido, escasea en Estados Unidos.
“Rusia prácticamente no tiene competidores en el campo de la energía nuclear espacial”, declaró Mijaíl Kovalchuk, presidente del Instituto Kurchatov, a la agencia de noticias rusa TASS. Kurchatov, un centro de investigación, está ayudando a diseñar un reactor lunar.
La NASA está intentando ponerse al día. La agencia puso en marcha un reactor en 1965, pero lo cerró tras un fallo en una nave espacial que no tenía nada que ver con el reactor. Desde entonces, Estados Unidos ha gastado más de 20.000 millones de dólares en programas nucleares espaciales, pero nunca ha puesto en marcha otro reactor.
La carrera por un reactor lunar es tanto un alarde de poder como una cuestión de exploración. El presidente Donald Trump ha declarado que la superioridad en el espacio forma parte de su agenda “America First”. Xi y Putin han hecho declaraciones similares.
Los países afirman que la energía nuclear lunar es imprescindible
Cualquier base permanente en la Luna necesita energía confiable. Los reactores nucleares no necesitan luz solar para funcionar y pueden ser compactos. Con el diseño adecuado, requieren poca intervención humana, según la NASA y el Instituto Kurchatov.
Durante los primeros años, Estados Unidos y China solo necesitarían energía suficiente para mantener calientes los equipos y cargar los vehículos exploradores, los que recorren la superficie. Para eso, planean usar energía solar y sistemas de energía por radioisótopos.
Estos sistemas convierten el calor procedente de la desintegración radiactiva natural de los isótopos en electricidad. Estados Unidos, Rusia y China ya han utilizado estos sistemas en el espacio.
No obstante, una base lunar ampliada necesitaría mucha más energía de la que esos sistemas pueden generar. Los paneles solares no funcionarían durante las frías noches lunares, que duran más de dos semanas en tiempo terrestre. Cualquier sistema de energía cerca del polo sur de la Luna tendría que soportar oscilaciones de temperatura entre 54.44 y -203.33 grados centígrados.
Moscú ha encargado a sus agencias estatales que entreguen un reactor lunar llamado Selena para 2036 con el fin de abastecer de energía a las estaciones lunares lideradas por China. Selena generaría hasta 10 kilovatios de electricidad y podría funcionar de forma autónoma durante una década. Compartiría características con un reactor anterior diseñado para funcionar en el Ártico.
La NASA ha acelerado su calendario, por miedo a que un reactor ruso-chino pueda establecer una zona de exclusión de facto en la Luna. Se espera que el Reactor Lunar 1 de la NASA produzca 20 kilovatios de electricidad (más o menos el consumo de 16 hogares estadounidenses) y funcione durante cinco años sin intervención.
Como primer paso, la NASA planea usar energía nuclear para propulsar una nave espacial a Marte en diciembre de 2028. Esto nunca se ha hecho antes.
Al mismo tiempo, el Pentágono tiene la intención de desarrollar sus propios reactores espaciales para desplegarlos en órbita y en la Luna, según la Casa Blanca.
Las fechas previstas se han retrasado varias veces y pocos expertos creen que los países vayan a cumplir los plazos. Nadie tiene un módulo de aterrizaje probado que pueda bajar material pesado y potencialmente radiactivo sobre el accidentado terreno lunar. Nadie ha instalado nunca un reactor en condiciones de baja gravedad.
Las bases lunares aún no se han construido y la cantidad de electricidad que necesitarían es objeto de especulación. Por eso los expertos dicen que los diseños de los reactores podrían cambiar, ya sea en su totalidad o en parte.
“Por ahora no hay nada seguro”, dijo Julien de Troullioud de Lanversin, científico nuclear y profesor de la Universidad de Ciencia y Tecnología de Hong Kong.
Hay muchos riesgos
Estados Unidos y Rusia afirman que sus reactores estarían inoperativos —lo que los científicos llaman “sin irradiar”— hasta que llegaran a la Luna. Esto reduciría el riesgo. Los ingenieros nucleares dicen que el combustible de uranio “frío” supone una amenaza radiactiva mínima, incluso si cayera a la Tierra.
Aun así, las cosas pueden salir mal, sobre todo durante la explosión controlada del lanzamiento de un cohete.
“Este es el momento en el que justo hay mucho riesgo”, expresó Leopold Summerer, quien dirige un grupo de trabajo de las Naciones Unidas sobre energía nuclear en el espacio exterior. “Hemos tenido muchos fallos de lanzamiento, así que tenemos muchísimos datos sobre lo que puede salir mal”.
Por ejemplo, un reactor que caiga al océano. El agua frena los neutrones y hace que sea más probable que se dividan los átomos. Esto podría causar estragos al hacer que el reactor entre en estado crítico, lo que significa que iniciaría una reacción en cadena de fisión atómica que libera radiación. El riesgo es real porque la mayoría de las plataformas de lanzamiento están cerca de un cuerpo de agua.
Los expertos nucleares dicen que esto probablemente ocurrió en Rusia en 2019, cuando un misil de crucero propulsado por un reactor falló y se estrelló en el mar Blanco. Según el Departamento de Estado de EE. UU., cuando los investigadores intentaron recuperarlo, se produjo una reacción nuclear. Al menos cinco trabajadores murieron. (Rusia negó estas afirmaciones y dijo que el misil no iba propulsado por un reactor).
Las especificaciones de la NASA exigen un diseño que pueda evitar este desenlace. Rosatom, la empresa estatal rusa de energía nuclear, se negó a hacer comentarios alegando que su programa espacial era confidencial. El Instituto Kurchatov, que se encarga de la parte científica, y Roscosmos, responsable del programa espacial ruso, tampoco respondieron a las preguntas.
El Ministerio de Asuntos Exteriores chino y la Agencia Espacial Tripulada de China tampoco respondieron a las preguntas.
El otro riesgo es un fallo que podría hacer que el reactor volviera a la Tierra tras su funcionamiento. En 1978, la reentrada descontrolada de un satélite ruso de propulsión nuclear, el Kosmos 954, esparció material radiactivo en casi 124.320 kilómetros cuadrados al norte de Canadá. Tras aproximadamente un año de labores de limpieza, solo se recuperó el 0,1 por ciento de la fuente de energía del satélite.
En Estados Unidos, se supone que cualquier reactor espacial debe ser revisado por expertos de siete agencias; pero es imposible descartar los accidentes.
“La definición de un accidente es que las cosas no salen según lo previsto”, dijo R. Scott Kemp, profesor asociado de ciencia e ingeniería nuclear en el Instituto Tecnológico de Massachusetts.
Kemp señaló que los accidentes serían más probables en la Luna.
En la Tierra, los reactores están protegidos dentro de estructuras de contención, cuya construcción en la Luna resultaría extremadamente cara y técnicamente complicada. La NASA ha dicho que su reactor estaría blindado, aunque no está claro cómo. Según los expertos, los reactores lunares probablemente estarían rodeados de zonas de acceso prohibido para reducir el riesgo de radiación para los astronautas y las máquinas.
Con tan poca contención, incluso los accidentes más pequeños producirían mucha más lluvia radiactiva, dijo Kemp. En la Luna no hay viento, pero al haber menos gravedad, los escombros pueden llegar muy lejos tras una explosión.
En la Tierra, cuando un reactor llega al final de su vida útil, el desmantelamiento es un proceso complicado y minucioso que lleva años. En la Luna, tanto la NASA como las agencias rusas dicen que simplemente dejarían atrás el material radiactivo.
“En una carrera, no quieren complicarse la vida con un problema difícil para el que nadie tiene solución”, dijo de Troullioud, el científico nuclear de Hong Kong.
El reto del combustible
En todos sus documentos técnicos y de adquisición, la NASA afirma que usaría un combustible nuclear que no está muy enriquecido y que se considera el más seguro para los reactores avanzados.
Pero algunos expertos dicen que la geopolítica y un plazo tan ajustado podrían complicar las cosas.
El último reactor espacial que probó la NASA en 2018 usaba uranio altamente enriquecido, que es más ligero y barato de lanzar que otros combustibles. Pero la primera administración de Trump desaconsejó el uso de este combustible porque podría acabar convirtiéndose en un arma nuclear.
Ahora, la NASA quiere usar un combustible conocido como uranio de bajo enriquecimiento y alto contenido (HALEU, por sus siglas en inglés), del que hay escasez en Estados Unidos. Rusia es el mayor productor, pero Estados Unidos ha prohibido las importaciones de uranio ruso desde 2024 debido a la guerra en Ucrania.
Los documentos de la NASA muestran que espera que el Departamento de Energía asigne combustible de bajo enriquecimiento para los reactores espaciales; pero al propio Gobierno le ha costado producir suficiente combustible.
La alianza de Rusia con China no ha revelado qué tipo de combustible se usaría. Los reactores espaciales rusos más antiguos usaban combustible de alto enriquecimiento.
“No hace falta más que un taller mecánico y un poco de explosivo de alta potencia para convertir esto en un arma muy probable”, dijo el diputado Bill Foster, demócrata por Illinois, un físico que logró poner freno al uso de uranio altamente enriquecido en los reactores espaciales.
Al menos uno de los posibles licitadores para el contrato del reactor lunar de la NASA, Space Nuclear Power Corp., está desarrollando un reactor que utiliza uranio altamente enriquecido. Uno de los fundadores de la empresa se negó a hacer comentarios, “dada la naturaleza competitiva” de los próximos proyectos.
El programa espacial de EE. UU. podría ser una bendición para las empresas que fabrican microrreactores, capaces de generar hasta 10 megavatios de electricidad. Estos costosos reactores son demasiado pequeños para satisfacer las necesidades energéticas de los centros de datos, pero han encontrado un nicho de mercado en aplicaciones espaciales y militares.
El mes pasado, el Pentágono seleccionó a una empresa, Antares, para desarrollar y demostrar un microrreactor para el espacio. Antares fue una de las cinco empresas que probaron con éxito reactores este verano en el marco de un programa dirigido por el Departamento de Energía. La empresa afirmó que se presentaría a las licitaciones de la NASA y del Pentágono para los reactores lunares.
Es probable que los microrreactores acaben finalmente en la Luna, pero ninguno está probado ni listo.
Las cuestiones fundamentales de seguridad —cómo disipar el calor, blindar el reactor, mantener la integridad estructural— aún no se han resuelto del todo para los reactores espaciales, que deben ser compactos y ligeros.
“Es totalmente factible instalar un reactor en la Luna”, afirmó Katy Huff, quien dirige el departamento de ingeniería nuclear e ingeniería física de la Universidad de Wisconsin-Madison. Pero según ella, cuanta más potencia se necesite, más complicado resulta construir los reactores.
A pesar de la competencia feroz por ser los primeros, Huff señaló que los gobiernos han logrado más trabajando juntos que compitiendo.
“Me gustaría ver más colaboración internacional en el espacio”, expresó. “Ahí es donde la ciencia en equipo ha superado nuestras malhumoradas políticas internacionales”.
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