A finales de agosto, la NASA solicitó a sus contratistas que se prepararan para construir un reactor nuclear capaz de sobrevivir a un viaje espacial y funcionar sin mantenimiento cerca del polo sur de la Luna. Aunque parezca ciencia ficción, la agencia quiere que esté listo para su lanzamiento en diciembre de 2030.

Hay una razón para esta prisa. Rusia pretende tener un reactor lunar en funcionamiento para 2036 como parte de una alianza secreta con China. La NASA ya ha acelerado su calendario para adelantarse a sus rivales.

La carrera por el futuro de la exploración espacial es crucial. Estados Unidos y China aspiran a ser los primeros en establecer una base lunar, buscar recursos como agua congelada y lanzar misiones a las profundidades del sistema solar. Controlar el acceso a los recursos lunares es vital para esta misión. Ambas superpotencias consideran que un reactor nuclear es la pieza clave de esta ambición.

Los países planean encender sus reactores solo después de llegar a la Luna. Sin embargo, algunos científicos destacados advierten que los gobiernos están actuando con demasiada prisa en una era de exploración espacial que ha presenciado desastres notables. En los últimos seis años, varios cohetes chinos, estadounidenses y rusos han fallado y explotado, y un módulo de aterrizaje ruso se estrelló contra la Luna. La basura espacial cae a la Tierra con regularidad.

Los fallos podrían provocar una reacción en cadena con consecuencias nefastas. Los restos de un reactor que caen podrían dispersar material radiactivo, como ocurrió en Canadá a finales de la década de 1970. Una explosión o una fusión del núcleo en la superficie lunar pondría en riesgo la seguridad de regiones enteras, convirtiéndolas en zonas de acceso restringido.

“Siempre habrá una carrera espacial en marcha, y si se introduce la energía nuclear en esa ecuación, entonces podría tomar un rumbo potencialmente más peligroso”, dijo Edwin Lyman, director de seguridad de energía nuclear en la Unión de Científicos Preocupados.

Una revisión de las especificaciones técnicas, los documentos de adquisición y la investigación académica, junto con entrevistas a expertos de la industria, funcionarios gubernamentales y críticos, ofrece la imagen más clara hasta la fecha de cómo China, Rusia y Estados Unidos persiguen esta ambición nuclear.

Los registros también ayudan a explicar un aspecto clave de la colaboración espacial chino-rusa, una alianza impulsada por los presidentes Xi Jinping y Vladimir V. 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, principalmente en las décadas de 1970 y 1980, a bordo de satélites de la Guerra Fría, y es líder en energía nuclear civil. Rusia controla la mayor reserva del que se considera el combustible nuclear más seguro para misiones espaciales. Este combustible, uranio no altamente enriquecido, escasea en Estados Unidos.

«Rusia prácticamente no tiene competidores en el campo de la energía nuclear espacial», declaró Mikhail Kovalchuk, presidente del Instituto Kurchatov, a la agencia de noticias rusa TASS . Kurchatov, un centro de investigación, colabora en el diseño de un reactor lunar.

La NASA está intentando ponerse al día. La agencia lanzó un reactor en 1965, pero lo desactivó tras un fallo en una nave espacial no relacionado. Desde entonces, Estados Unidos ha gastado más de 20.000 millones de dólares en programas nucleares espaciales, pero nunca ha vuelto a desplegar un reactor.

La carrera por un reactor lunar es tanto un espectáculo de poder como una cuestión de exploración. El presidente Trump ha declarado que la superioridad espacial forma parte de su agenda de "Estados Unidos Primero". Xi y Putin han hecho declaraciones similares.

Los países afirman que la energía nuclear lunar es imprescindible.

Cualquier base permanente en la Luna requiere energía fiable. 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 la energía suficiente para mantener calientes los equipos y cargar los vehículos exploradores que recorren la superficie terrestre. Para ello, planean utilizar energía solar y sistemas de energía radioisotópica.

Estos sistemas convierten el calor generado por la desintegración radiactiva natural de los isótopos en electricidad. Estados Unidos, Rusia y China ya han utilizado estos sistemas en el espacio.

Pero una base lunar ampliada necesitaría mucha más energía de la que pueden generar esos sistemas. Los paneles solares no funcionarían durante las frías noches lunares, que duran más de dos semanas terrestres. Cualquier sistema de energía cerca del polo sur de la Luna tendría que soportar fluctuaciones de temperatura entre 130 y -334 grados Fahrenheit.

Moscú ha encargado a sus agencias estatales la construcción de un reactor lunar, denominado Selena, para el año 2036, con el fin de alimentar las estaciones lunares lideradas por China. Selena generaría hasta 10 kilovatios de electricidad y podría operar de forma autónoma durante una década. Compartiría características con un reactor anterior diseñado para operar en el Ártico.

La NASA ha acelerado su cronograma ante el temor de 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 (aproximadamente el consumo energético de 16 hogares estadounidenses) y funcione durante cinco años sin necesidad de intervención.

Como primer paso, la NASA planea utilizar energía nuclear para impulsar una nave espacial a Marte en diciembre de 2028. Esto nunca se ha hecho.

Paralelamente, el Pentágono tiene previsto desarrollar sus propios reactores espaciales para su despliegue en órbita y en la Luna, según la Casa Blanca.

Las fechas límite se han retrasado repetidamente, y pocos expertos esperan que los países cumplan con sus plazos. Nadie cuenta con un módulo de aterrizaje probado capaz de depositar material pesado, potencialmente radiactivo, en el terreno irregular de la Luna. Nadie ha instalado jamás 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 afirman que el diseño de los reactores podría modificarse total o parcialmente.

“Nada es seguro en este momento”, 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 permanecerían inactivos —lo que los científicos denominan no irradiados— hasta su llegada a la Luna. Esto reduciría el riesgo. Los ingenieros nucleares aseguran que el combustible de uranio "frío" representa una mínima amenaza radiactiva, incluso si cae a la Tierra.

Sin embargo, las cosas pueden salir mal, especialmente durante la explosión controlada del lanzamiento de un cohete.

“Este es el momento en que existe un gran riesgo”, dijo Leopold Summerer, quien dirige un grupo de trabajo de las Naciones Unidas sobre energía nuclear en el espacio ultraterrestre. “Hemos tenido muchos fallos en los lanzamientos, así que tenemos muchos datos sobre lo que puede salir mal”.

Por ejemplo, imaginemos un reactor nuclear cayendo al océano. El agua ralentiza los neutrones, aumentando la probabilidad de que dividan los átomos. Esto podría provocar un desastre al hacer que el reactor alcance la criticidad, lo que desencadenaría una reacción en cadena de división atómica que liberaría radiación. El riesgo es real, ya que la mayoría de las plataformas de lanzamiento se encuentran cerca de cuerpos de agua.

Según expertos nucleares, esto probablemente ocurrió en Rusia en 2019, cuando un misil de crucero propulsado por un reactor falló y se precipitó al Mar Blanco. Al intentar recuperarlo, se produjo una reacción nuclear, según el Departamento de Estado de Estados Unidos. Al menos cinco trabajadores perdieron la vida. (Rusia negó estas afirmaciones y declaró que el misil no estaba propulsado por un reactor).

Las especificaciones de la NASA exigen un diseño que pueda prevenir este resultado. Rosatom, la empresa estatal rusa de energía nuclear, declinó hacer comentarios, alegando que su programa espacial es información clasificada. El Instituto Kurchatov, responsable de la investigación científica, y Roscosmos, responsable del programa espacial ruso, no respondieron a las preguntas. El Ministerio de Asuntos Exteriores de China y la Agencia Espacial Tripulada de China tampoco respondieron.

El otro riesgo es un mal funcionamiento que podría provocar el regreso del reactor a la Tierra tras su operación. En 1978, la reentrada incontrolada del satélite ruso de propulsión nuclear Kosmos 954 dispersó materia radiactiva en casi 48 000 millas cuadradas del norte de Canadá. Tras aproximadamente un año de labores de limpieza, solo se recuperó el 0,1 % 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 accidente es que las cosas no salen según lo planeado”, dijo R. Scott Kemp, profesor asociado de ciencia e ingeniería nuclear en el Instituto Tecnológico de Massachusetts.

El doctor Kemp afirmó que los accidentes eran más probables en la Luna.

En la Tierra, los reactores están protegidos por estructuras de contención, cuya construcción en la Luna sería extremadamente costosa y técnicamente compleja. La NASA ha declarado que su reactor estaría blindado, aunque no está claro cómo. Según los expertos, los reactores lunares probablemente estarían rodeados de zonas restringidas para reducir el riesgo de radiación para los astronautas y la maquinaria.

Con escasas medidas de contención, incluso los accidentes menores producirían mucha más lluvia radiactiva, afirmó el Dr. Kemp. En la Luna no hay viento, pero, debido a la menor gravedad, los escombros pueden desplazarse a grandes distancias tras una explosión.

En la Tierra, cuando un reactor llega al final de su vida útil, su desmantelamiento es un proceso complejo y minucioso que dura años. En la Luna, tanto la NASA como las agencias rusas afirman que simplemente dejarían allí el material radiactivo.

“En una carrera, no quieren verse agobiados por un problema difícil para el que nadie tiene solución”, dijo el Dr. de Troullioud, científico nuclear en Hong Kong.

Un desafío de combustible

En todos sus documentos técnicos y de adquisición, la NASA afirma que utilizaría un combustible nuclear que no esté altamente enriquecido y que se considere el más seguro para reactores avanzados.

Pero algunos expertos dicen que la geopolítica y el ajustado plazo podrían complicar las cosas.

El último reactor espacial que la NASA probó, en 2018, utilizó uranio altamente enriquecido, que es más ligero y económico de lanzar que otros combustibles. Sin embargo, la primera administración Trump desaconsejó el uso de este combustible porque podría convertirse en un arma nuclear.

Ahora, la NASA quiere utilizar un combustible conocido como uranio de bajo enriquecimiento de alta concentración (HALEU, por sus siglas en inglés), que escasea en Estados Unidos. Rusia es el mayor productor, pero Estados Unidos prohibió las importaciones de uranio ruso desde 2024 debido a la guerra en Ucrania.

Documentos de la NASA revelan que espera que el Departamento de Energía asigne combustible de bajo enriquecimiento para reactores espaciales. Sin embargo, el propio gobierno ha tenido dificultades para producir suficiente combustible.

La alianza ruso-china no ha revelado qué tipo de combustible se utilizaría. Los reactores espaciales rusos más antiguos utilizaban combustible altamente enriquecido.

“No se necesita más que un taller mecánico y un poco de explosivo de alta potencia para convertir esto en un arma muy creíble”, dijo el representante Bill Foster, demócrata de Illinois, un físico que logró desalentar el uso de uranio altamente enriquecido en reactores espaciales.

Al menos uno de los posibles licitadores para el contrato del reactor lunar de la NASA, Space Nuclear Power Corporation, está desarrollando un reactor que utiliza uranio altamente enriquecido. El fundador de la compañía declinó hacer comentarios, "dada la naturaleza competitiva" de los próximos proyectos.

El programa espacial estadounidense podría ser muy beneficioso para las empresas que fabrican microrreactores, capaces de generar hasta 10 megavatios de electricidad. Estos costosos reactores son demasiado pequeños para cubrir 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 la empresa Antares para desarrollar y demostrar un microrreactor espacial. Antares fue una de las cinco empresas que probaron con éxito reactores este verano en el marco de un programa del Departamento de Energía. La empresa anunció que presentaría ofertas para contratos con la NASA y el Pentágono para reactores lunares.

Es posible que los microrreactores acaben llegando a la Luna, pero ninguno está probado ni listo. Cuestiones fundamentales de seguridad —cómo disipar el calor, cómo proteger el reactor, cómo mantener la integridad estructural— aún no se han resuelto por completo para los reactores espaciales, que deben ser compactos y ligeros.

“Es totalmente factible instalar un reactor en la Luna”, afirmó Katy Huff, directora del departamento de ingeniería nuclear y física de la ingeniería en la Universidad de Wisconsin-Madison. Sin embargo, añadió que cuanta más energía se necesite, más difícil será construir los reactores.

A pesar de toda la lucha por llegar primero, el Dr. Huff afirmó que los gobiernos habían logrado más trabajando juntos que compitiendo.

“Quiero ver más colaboración internacional en el ámbito espacial”, dijo. “Ahí es donde la ciencia colaborativa en equipo ha trascendido nuestras tensas políticas internacionales”.