Podróż na Marsa będzie trwać zaledwie 45 dni? NASA ma plan
Lot na Marsa jest obecnie niezwykle długi, przez co potencjalni astronauci byliby narażeni na szkodliwe promieniowanie, czy na długotrwałe działanie mikrograwitacji. Jednakże NASA może opracować rozwiązanie, które znacznie przyspieszyłoby podróż na Czerwoną Planetę.
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.
