China alista una misión histórica: desarrolla dos sondas nucleares para descubrir lo que hay más allá del Sistema Solar

Desde hace más de cinco años, China trabaja en una ambiciosa misión destinada a explorar los límites de la heliosfera, esa frontera difusa donde la influencia del Sol se desvanece y da paso al espacio interestelar. Tras el más reciente análisis de viabilidad, han salido a la luz nuevos detalles del proyecto. Tal como se planteó en sus primeras fases, la misión contará con dos sondas: una se adentrará en la región posterior de la heliosfera, conocida como la cola, mientras que la otra se dirigirá hacia la zona frontal, donde se produce el choque con el medio interestelar.

Cabe recordar que la heliosfera —la región dominada por el viento solar, compuesto principalmente por protones y electrones expulsados por el Sol— no es una esfera perfecta. Las teorías actuales sugieren que su forma se asemeja más a una gota alargada, comparable a la magnetosfera terrestre. Sin embargo, su estructura real podría ser aún más compleja, ya que cambia de manera constante en función de la actividad.

PUEDES VER: Científicos de EE.UU. descubren un nuevo metal más conductivo que el cobre y la plata y que promete revolucionar la IA

Rutas, cronograma y diseño de las sondas nucleares

Las rutas previstas para ambas sondas son tan extensas como espectaculares. La nave que se dirigirá hacia la cola de la heliosfera tiene previsto despegar en 2032; tras un sobrevuelo de Júpiter y alcanzaría su objetivo alrededor de 2059, después de recorrer unas 130 unidades astronómicas, lo que equivale a cerca de 20.000 millones de kilómetros.

Por su parte, la sonda encargada de estudiar la región frontal partiría en 2033 y llegaría a la heliopausa en torno a 2053, apoyándose en varias asistencias gravitatorias de la Tierra y Júpiter para ganar velocidad. Para poner estas cifras en perspectiva, la Voyager 1 —lanzada en 1977— necesitó más de cuatro décadas para atravesar esa misma frontera.

En cuanto a su diseño, cada sonda tendrá una masa máxima de 8,2 toneladas, un límite que permite su lanzamiento mediante el cohete Larga Marcha CZ-5. De este modo, se convertirá en la segunda misión que emplee dos lanzadores CZ-5, después del proyecto Tianwen-3 de retorno de muestras de Marte.

PUEDES VER: Este país simuló ejercicios navales con misiles y drones para mostrar cómo respondería ante una posible invasión marítima de China

Fisión nuclear: la apuesta energética de China para explorar la heliosfera

El rasgo más característico de estas sondas es su fuente de energía. A diferencia de todas las misiones anteriores, que dependían de generadores de radioisótopos, las naves chinas estarán equipadas con reactores nucleares de fisión capaces de suministrar de forma constante alrededor de un kilovatio eléctrico. Gracias a ello, podrán operar durante más de treinta años sin estar limitadas por la lenta degradación del plutonio ni por el uso de paneles solares, inviables a distancias tan extremas del Sol.

Durante el lanzamiento, el reactor viajará plegado y permanecerá inactivo. Una vez en el espacio, se desplegará mediante una viga extensible que lo situará a cierta distancia de los instrumentos científicos, minimizando así los efectos de la radiación. Este enfoque, además, reduce los riesgos asociados a un posible accidente, ya que el reactor no se activa hasta encontrarse en el entorno espacial, a diferencia de los RTG.

En cuanto a su diseño interno, el reactor empleará como combustible una aleación de uranio y molibdeno, mientras que el sistema de refrigeración utilizará sodio como fluido de trabajo. La electricidad se obtendrá mediante conversión termoeléctrica basada en aleaciones de silicio y germanio, una tecnología probada también en los RTG estadounidenses. Aunque existen alternativas más eficientes con componentes móviles, como los sistemas Stirling, estas no ofrecen la fiabilidad necesaria para misiones que deben funcionar sin fallos durante varias décadas.

PUEDES VER: Universidad de China supera a Harvard y se convierte en el nuevo líder en producción científica e investigación en el mundo, según ranking

Los instrumentos para descifrar la frontera interestelar

Cada una de las sondas nucleares contará con once instrumentos científicos, centrados para analizar las condiciones más extremas del espacio. Su equipamiento incluirá:

• Detectores dedicados al estudio de partículas cargadas.
• Instrumentos especializados en el análisis del plasma.
• Magnetómetros para medir los campos magnéticos del entorno.
• Sensores diseñados para identificar y caracterizar polvo interestelar.
• Detectores de átomos neutros procedentes del medio interestelar.
• Además, las naves incorporarán cámaras en el espectro visible y espectrómetros en las bandas infrarroja y ultravioleta. Estos sistemas permitirán observar y estudiar objetos del Sistema Solar exterior, como los centauros y los cuerpos del cinturón de Kuiper, siempre que se ofrezcan oportunidades adecuadas de sobrevuelo.

Cuando se dio a conocer el proyecto, no fueron pocos los que lo consideraron poco más que una idea vistosa sobre el papel, destinada a quedarse en presentaciones y esquemas digitales. Sin embargo, con el paso del tiempo ese escepticismo ha ido desapareciendo. Hoy, casi nadie cuestiona que estas sondas acabarán poniendo rumbo a los límites del Sistema Solar para investigar la frontera con el medio interestelar. Si reciben la aprobación definitiva, marcarán además un hito al convertirse en las primeras naves de exploración del cosmos equipadas con reactores nucleares de fisión.

¿Qué son las sondas nucleares?

Las sondas nucleares son instrumentos diseñados para estudiar y medir propiedades físicas y químicas de materiales a nivel atómico, mediante el uso de radiación nuclear. Funcionan emitiendo partículas subatómicas (como neutrones, protones o rayos gamma) hacia el objeto o área que se está investigando. Al interactuar con el material, las partículas son absorbidas, reflejadas o dispersadas, y el análisis de estas interacciones proporciona información sobre la estructura, composición y propiedades del material.

En el contexto de la energía nuclear, las sondas nucleares también se emplean en reactores para monitorear el comportamiento de los materiales bajo condiciones extremas. Pueden ayudar a detectar fallos, medir niveles de radiación o analizar la composición de los combustibles nucleares. Además, las sondas nucleares tienen aplicaciones en medicina, como en la tomografía por emisión de positrones (PET), donde se utilizan para obtener imágenes del cuerpo humano a nivel molecular.