Podróż na Marsa będzie trwać zaledwie 45 dni? NASA ma plan

Napęd jądrowy w kwestii wykorzystania go w lotach kosmicznych jest badany już od dziesięcioleci przez NASA i radziecki/rosyjski program kosmiczny. NASA parę lat temu wznowiła swój program jądrowy, by stworzyć bimodalny napęd. Obecnie w ramach programu Innovative Advanced Concepts (NIAC) na 2023 rok, NASA zdecydowała, że do fazy I rozwoju przejdzie właśnie "nowa" koncepcja silnika jądrowego.

Nowa klasa silnika ma wykorzystywać "cykl uzupełniania wirnika falowego" i może skrócić czas podróży na Czerwoną Planetę do zaledwie 45 dni. Obecnie lot na Marsa trwa około 270 dni. Nowy silnik składa się z jądrowego napędu termicznego (NTP) oraz z jądrowego napędu elektrycznego (NEP). Koncepcja została przedstawiona przez prof. Ryana Gosse’a, który jest kierownikiem programu Hypersonic na University of Florida i jest także członkiem Florida Applied Research in Engineering (FLARE).

Powyższa propozycja jest jedną z 14 wybranych projektów przez NAIC do fazy I rozwoju. Projekty otrzymują do 125 000 USD, aby pomóc we wprowadzaniu nowych technologii na rynek. Pieniądze służą także do udoskonalenia technologii i metod badawczych.

NTP składa się z reaktora jądrowego, który ogrzewa ciekły wodór (LH2) i przekształca go w plazmę (zjonizowany gazowy wodór). W dalszym roku jest ona przekierowywana przez dysze w celu wytworzenia ciągu. Z kolei NEP opiera się na reaktorze jądrowym, który ma dostarczać energię elektryczną do silnika jonowego Hall-Effect. Generuje on pole elektromagnetyczne jonizujące i przyspieszające gaz obojętny (np. ksenon), by wytworzyć ciąg.

Inżynierowie chcą wykorzystać obie propozycje, by stworzyć napęd bimodalny, który łączyłby zalety obu silników. Nowy sprzęt zapewniałby dwa razy większy impuls właściwy - jest on miarą jak skutecznie silnik wykorzystujący paliwo, wytwarza ciąg.

Jak powiedział Gosse: - W połączeniu z cyklem NEP, cykl pracy Isp można dodatkowo zwiększyć (1800-4000 sekund) przy minimalnym dodaniu suchej masy. Ta bimodalna konstrukcja umożliwia szybki tranzyt dla misji załogowych (45 dni na Marsa) i rewolucjonizuje eksplorację głębokiego kosmosu w naszym Układzie Słonecznym.

Skrócenie podróży na Marsa zmniejszyłoby ekspozycję załogi na promieniowanie, a także zmniejszyłoby czas spędzony w mikrograwitacji i związane z tym problemy zdrowotne. Kolejną koncepcją jest opracowanie reaktorów, które zapewniłyby stałe zasilanie dla misji powierzchniowych na Czerwonej Planecie, gdzie energie słoneczna i wiatrowa nie są zawsze dostępne. Projekt hybrydowego reaktora rozszczepienia/fuzji oraz reaktor Kilopower NASA wykorzystujący technologię KRUSTY zostały również wybrane do fazy I rozwoju w 2023 roku.

SKOMENTUJ artykuł na Facebooku!