Zaprojektowano wysoce wydajny i bezpieczny atomowy napęd rakietowy. Lot na Marsa może potrwać zaledwie trzy miesiące

Inżynierowie z Ultra Safe Nuclear Technologies opracowali na zlecenie NASA bezpieczny napęd atomowy. Silnik powstał z myślą o wykorzystaniu w misjach do najbliższych obiektów Układu Słonecznego. Prototypowy napęd jądrowy charakteryzuje się bardzo wysokim ciągiem, dzięki czemu może zostać wykorzystany w trakcie podróży na Księżyc czy Marsa, ponad dwukrotnie skracając czas trwania misji.

Ze wstępnych eksperymentów i obliczeń przeprowadzonych przez ekspertów z USNC-Tech wynika, że nowy silnik może pracować przy dwukrotnie silniejszym impulsie, niż oferują współczesne napędy rakietowe bazujące na mieszance chemicznej. Wypracowanie tak wysokich osiągów było możliwe zarówno dzięki usprawnieniu paliwa rakietowego, jak i wdrożeniu pasywnych systemów bezpieczeństwa.

– Nasz silnik maksymalizuje wykorzystanie sprawdzonej technologii, eliminuje tryby awarii z poprzednich koncepcji NTP (nuklearnych silników rakietowych – przyp. red.) i ma impuls właściwy ponad dwukrotnie większy niż w przypadku systemów chemicznych – podkreśla dr Michael Eades, główny inżynier w Ultra Safe Nuclear Technologies (USNC-Tech). – Chcemy przewodzić wysiłkom zmierzającym do otwierania nowych granic w kosmosie i robić to szybko i bezpiecznie.

Nowatorski rdzeń reaktora pozwoli uzyskać zauważalnie wyższy ciąg niż rakiety wykorzystywane w bieżących misjach kosmicznych. To z kolei odbije się na drastycznym skróceniu czasu transferu międzyplanetarnego. Silnik USNC-Tech na obecnym stadium rozwoju pozwoliłby zrealizować załogową misję na Marsa w ciągu zaledwie trzech miesięcy i zapewnić błyskawiczny transport na powierzchnię Księżyca, co przyspieszyłoby budowę stacji badawczej na jego powierzchni.

Do jego napędzenia użyto paliwa bazującego na niskowzbogaconym uranie o podwyższonym stopniu wzbogacenia (HALEU), które wykorzystuje się w najnowocześniejszych reaktorach elektrowni atomowych. Dzięki niemu udało się uzyskać wysoką temperaturę pracy silnika przy zachowaniu dużej stabilności paliwa. Sam reaktor przystosowano zaś do funkcjonowania w warunkach zerowej grawitacji, aby zapewnić wysoki poziom bezpieczeństwa astronautom oraz zminimalizować ryzyko radioaktywnego skażenia Ziemi oraz eksplorowanych obiektów kosmicznych.

Co istotne, napęd wykorzystuje mieszankę, którą można wyprodukować na liniach produkcyjnych wyspecjalizowanych w wytwarzaniu paliwa na potrzeby elektrowni atomowych. Decydując się na wykorzystanie tego silnika, przedstawiciele NASA nie musieliby inwestować w rozwój niezależnej infrastruktury produkcyjnej i transportowej.

– Kluczem do projektu USNC-Tech jest świadome nakładanie się technologii reaktorów naziemnych i kosmicznych – wyjaśnia dr Paolo Venneri, dyrektor generalny USNC-Tech. – To pozwala nam wykorzystać postęp w technologii jądrowej i infrastrukturze systemów naziemnych i zastosować je w naszych reaktorach kosmicznych.

Według analityków z firmy Research and Markets wartość globalnego rynku technologii kosmicznych w 2018 roku wyniosła 360 mld dol. Przewiduje się, że do 2026 roku wzrośnie do 558 mld dol. przy średniorocznym tempie wzrostu na poziomie 5,6 proc.