Tecnología de la era del vapor para atravesar el sistema solar

A distancias mayores que la órbita de Júpiter, los paneles solares resultan prácticamente inútiles, es a partir de aquí dónde las sondas confían su suministro de potencia eléctrica, que debe alimentar tanto a los instrumentos científicos, a la electrónica en general y a los transmisores de radio, que aseguran su contacto con la Tierra. Todos las naves sin excepción que han superado el cinturón de asteroides han empleado los Generadores Termoeléctricos de Radioisótopos (RTG) para convertir el calor generado por la desintegración de un elemento radioactivo normalmente plutonio. La eficiencia de tales dispositivos es muy baja pero ahora un nuevo dispositivo permitirá generar más potencia o reducir su carga radioactiva en futuras misiones al sistema solar exterior.

Un científico de la Universidad de California, que trabaja en el Laboratorio Nacional de Los Álamos y otros investigadores de la Northrop Grumman han ideado un nuevo método para generar electricidad útil para las sondas de espacio profundo. El generador emplea un nueva manera para convertir el calor del plutonio en electricidad. Y presenta una eficiencia del 18% frente al 7% de los actuales generadores termoeléctricos.

El nuevo ingenio se trata de un "generador eléctrico termoacústico". El dispositivo se basa en un concepto del siglo XIX patentado en 1816 por Robert Stirling.

Un motor Stirling es un motor de ciclo cerrado, lo cual implica que el fluido de trabajo (un gas perfecto idealmente) está encerrado en el motor y los pistones lo desplazan en las diversas etapas del ciclo. Además, utiliza una fuente de calor externa y por tanto se pueden utilizar un gran número de fuentes: Energía nuclear, combustibles fósiles, calor de desechos, energía solar, etc. Al ser un proceso de combustión externa, el proceso de combustión se puede controlar muy bien, por lo que se reducen las emisiones.

Los diseñadores del nuevo dispositivo retomaron el concepto básico de este motor, pero en el moderno generador se utiliza helio que entra en un ciclo de compresión y expansión, la energía se extrae del helio que acciona un generador de 322 discos de "tela metálica". El regenerador, una parte importante del motor Stirling original, está conectado a una fuente de calor (para naves espaciales una fuente radioactiva) y una salida de calor que obliga al helio a expandirse y contraerse. En el helio este ciclo de contracción produce ondas acústicas, de carácter mecánico, de una forma similar a la que un rayo en una tormenta genera un estampido de sonido que llamamos trueno. Las oscilaciones de estas ondas acústicas accionan un pistón de un alternador lineal que produce electricidad.

A pesar de lo que pudiera parecer sus inventores afirman que es muy fiable puesto que la única parte móvil además del propio gas helio es un pistón a temperatura ambiente, y parece ser muy adecuado para futuras sondas de largo alcance.