Robert W. Bussard (11 de agosto de 1928 – 6 de octubre de 2007) fue un físico estadounidense que trabajó principalmente en la investigación de la energía de fusión nuclear . Recibió el premio Schreiber-Spence Achievement Award por STAIF-2004. [1] También fue miembro de la Academia Internacional de Astronáutica y obtuvo un doctorado de la Universidad de Princeton . [2]
En junio de 1955, Bussard se trasladó a Los Álamos y se unió al Proyecto Rover de la División de Propulsión Nuclear, donde diseñó motores de cohetes térmicos nucleares . [3] Bussard y RD DeLauer escribieron dos importantes monografías sobre propulsión nuclear, Nuclear Rocket Propulsion [4] y Fundamentals of Nuclear Flight . [5]
En 1960, Bussard [6] concibió el estatorreactor Bussard , un motor espacial interestelar alimentado por fusión de hidrógeno utilizando hidrógeno recolectado con un campo magnético del gas interestelar. Debido a la presencia de partículas de alta energía en todo el espacio, gran parte del hidrógeno interestelar existe en un estado ionizado (regiones H II) que puede manipularse mediante campos magnéticos o eléctricos . Bussard propuso "recoger" hidrógeno ionizado y canalizarlo hacia un reactor de fusión, utilizando el escape del reactor como motor de cohete. [7]
Parece que la ganancia de energía en el reactor debe ser extremadamente alta para que el estatorreactor funcione; cualquier hidrógeno recogido por la pala debe acelerarse a la misma velocidad que la nave para proporcionar empuje, y la energía necesaria para hacerlo aumenta con la velocidad de la nave. El hidrógeno en sí no se fusiona muy bien (a diferencia del deuterio, que es raro en el medio interestelar), y por lo tanto no se puede utilizar directamente para producir energía, un hecho que explica la escala de mil millones de años de la vida estelar. Este problema se resolvió, en principio, según Bussard mediante el uso del ciclo estelar CNO en el que se utiliza carbono como catalizador para quemar hidrógeno a través de la reacción nuclear fuerte. [8]
Los estatorreactores Bussard son dispositivos argumentales comunes en la ciencia ficción.
Larry Niven los utiliza en su ambientación en el Espacio Conocido para propulsar el vuelo interestelar. Siguiendo una curva de aprendizaje estándar de alta tecnología más rápida/más barata/mejor, comenzó con sondas robóticas durante las primeras etapas de la colonización interestelar y finalmente las planeó como asequibles para individuos ricos que reubicaran a sus familias fuera de una Tierra demasiado poblada (en "La ética de la locura"). Niven también empleó estatorreactores Bussard como motor de propulsión/estabilización del Mundo Anillo (cuatro novelas), que también se ambientaban en el Espacio Conocido.
En el universo de Star Trek , una variación llamada Colector de Hidrógeno Bussard o Ramscoop Bussard aparece como parte del sistema de propulsión de materia / antimateria que permite a las naves de la Flota Estelar viajar más rápido que la velocidad de la luz . Los Ramscoops se adhieren a la parte delantera de las góndolas de curvatura y, cuando el suministro interno de deuterio de la nave se agota, recogen hidrógeno interestelar y lo convierten en deuterio y antideuterio para usarlo como combustible principal en el motor de curvatura de una nave espacial .
A principios de los años 1970, Bussard se convirtió en director adjunto bajo la dirección de Robert Hirsch en la División de Reacción Termonuclear Controlada de lo que entonces se conocía como la Comisión de Energía Atómica . Fundaron el principal programa de fusión de los Estados Unidos: el Tokamak . En junio de 1995, Bussard afirmó en una carta a todos los laboratorios de fusión, así como a los miembros clave del Congreso de los Estados Unidos, que él y los otros fundadores del programa apoyaban el Tokamak no por la convicción de que era el mejor enfoque técnico, sino más bien como un vehículo para generar apoyo político, lo que les permitiría perseguir "todas las nuevas cosas prometedoras que los laboratorios principales no intentarían". [9]
En un artículo de la revista Analog de 1998 , su colega investigador de fusión Tom Ligon describió un sistema fusor de demostración de fácil construcción junto con algunas de las ideas de Bussard para reactores de fusión y sistemas de propulsión de naves espaciales increíblemente potentes , con los que las naves espaciales podrían moverse rápidamente por todo el sistema solar. [10]
Bussard trabajó en un nuevo y prometedor tipo de fusor de confinamiento electrostático inercial (IEC), llamado Polywell , que tiene una rejilla magnéticamente protegida (MaGrid). Fundó Energy/Matter Conversion Corporation, Inc. (EMC2) en 1985 para validar su teoría, [11] y probó varios (15) dispositivos experimentales desde 1994 hasta 2006. El financiamiento del contrato de la Marina de los EE. UU. que respaldaba el trabajo expiró mientras los experimentos aún eran pequeños. Sin embargo, las pruebas finales del último dispositivo, WB-6, supuestamente resolvieron el último problema de física restante justo cuando expiró el financiamiento y los laboratorios de EMC2 tuvieron que cerrar.
Finalmente se encontró más financiación, el trabajo continuó y se construyó y probó el prototipo WB-7, y la investigación continúa. [12]
Durante 2006 y 2007, Bussard buscó la financiación a gran escala necesaria para diseñar y construir una planta de energía de fusión Polywell a escala real. [13] Su diseño de fusor es lo suficientemente factible, afirmó, como para hacer innecesaria la construcción de modelos de prueba cada vez más grandes, pero demasiado pequeños para alcanzar el punto de equilibrio . Además, la escala de potencia con el tamaño va como la séptima potencia del radio de la máquina, mientras que la ganancia se escala como la quinta potencia, por lo que hay pocos incentivos para construir sistemas de media escala; uno podría también construir el sistema real.
El 29 de marzo de 2006, Bussard afirmó en el foro de Internet fusor.net que EMC² había desarrollado un proceso de fusión por confinamiento electrostático inercial que era 100.000 veces más eficiente que los diseños anteriores, pero que la partida presupuestaria de la Marina de los EE. UU. que apoyaba el trabajo no recibió fondos en el año fiscal 2006. [14]
Bussard proporcionó más detalles de su gran avance y las circunstancias que rodearon el fin de su financiación por parte de la Marina en una carta al foro de Internet de la Fundación Educativa James Randi el 23 de junio. [15]
Del 2 al 6 de octubre de 2006, Bussard presentó una descripción informal de la década anterior de su trabajo en el 57º Congreso Astronáutico Internacional. [16] Esta fue la primera publicación de este trabajo en 11 años, ya que la Marina de los EE. UU. había puesto un embargo a las publicaciones de la investigación en 1994.
Bussard presentó más detalles de su investigación sobre fusión IEC en una charla tecnológica de Google el 9 de noviembre de 2006, de la cual circuló ampliamente un vídeo. [13]
Bussard presentó más de sus ideas sobre el potencial impacto mundial de la energía de fusión en una charla tecnológica de Yahoo! el 10 de abril de 2007. [17] (El video sólo está disponible internamente para los empleados de Yahoo!). También habló en el programa de radio de Internet The Space Show , Broadcast 709, el 7 de mayo de 2007. [18]
Fundó una organización sin fines de lucro para solicitar donaciones deducibles de impuestos para reiniciar el trabajo en 2007, EMC2 Fusion Development Corporation. [19]
"Por lo tanto, tenemos la capacidad de prescindir del petróleo (y otros combustibles fósiles), pero se necesitarán entre 4 y 6 años y unos 100 a 200 millones de dólares para construir la planta a gran escala y demostrarla". [14]
"Alguien lo construirá; y cuando esté construido, funcionará; y cuando funcione, la gente comenzará a usarlo, y comenzará a desplazar todas las demás formas de energía". [18]
Bussard murió de mieloma múltiple el 6 de octubre de 2007, a la edad de 79 años. [20]