Pozrite si
Americké agentúry – vesmírna NASA a armádna DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) – spolupracujú na výskumných projektov už dlhodobo. Najnovšie spájajú sily pri demonštrácii jadrového tepelného raketového motora, ktorý umožní misie NASA na Mars.
Sondy dnes putujú na Mars pri najvýhodnejšej konštelácii voči Zemi zhruba sedem mesiacov, čo je pre astronautov pridlho. Hlavné dôvody sú dva – kozmická radiácia a bezváhový stav. Oba ohrozujú zdravie ľudí a dajú sa riešiť len na úkor výrazného zvýšenia robustnosti kozmických lodí, ktoré by si vyžiadali dodatočné radiačné štíty a rotujúce priestory na simuláciu gravitácie.
Iným riešením je výrazne skrátenie dĺžky letu, na ktoré však budeme potrebovať výkonnejší pohon, než sú súčasné chemické motory, napríklad nukleárny. NASA na vývoji nukleárneho raketového motora pracovala už v 50-tych rokoch minulého storočia, ale prioritu dostal program Apollo a iné projekty. Dnes, keď je v hre návrat ľudí na Mesiac a v budúcej dekáde pravdepodobne aj pilotovaný let na Mars, je vývoj jadrového pohonu opäť aktuálny.
Obsah pokračuje pod reklamou
NASA a DARPA budú partnermi v programe Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations (DRACO) s cieľom vyvinúť a demonštrovať pokročilú technológiu jadrového tepelného pohonu už v roku 2027. Nuclear Thermal Propulsion (NTP) je považovaný za preferovanú technológiu pohonu pre pilotované misie v celej slnečnej sústave.
S pomocou tejto novej technológie by astronauti mohli cestovať do hlbokého vesmíru rýchlejšie ako kedykoľvek predtým. To významne podporí schopnosť uskutočniť misie s posádkou na Mars, povedal administrátor NASA Bill Nelson.
Umelecká predstava kozmickej lode s pohonom NTP.
K ďalším výhodám cestovania s jadrovým tepelným pohonom patrí zvýšená kapacita vedeckého užitočného zaťaženia a vyšší výkon prístrojového vybavenia a komunikácie. V jadrovom tepelnom raketovom motore NTP sa štiepny reaktor používa na generovanie extrémne vysokých teplôt. Motor prenáša teplo produkované reaktorom na kvapalnú pohonnú látku, ktorá expanduje a vypúšťa sa cez dýzu na pohon kozmickej lode. Rakety s motorom (alebo viacerými motormi) NTP môžu byť trikrát alebo viackrát výkonnejšie, ako konvenčný chemický pohon.
V nedávnom článku na svojich stránkach však NASA tvrdí, že ani vysoký výkon, respektíve špecifický impulz tepelného jadrového pohonu nebude dostatočný pre pilotované lety na Mars a do ešte vzdialenejších častí solárneho systému. Preto ako riešenie vidí bi-modálny jadrový pohon NTP/NEP. NEP v tomto prípade označuje elektrický jadrový pohon (Nuclear Electric Propulsion).
Ide vlastne o iónový pohon, ktorý sa už dnes používa pri niektorých medziplanetárnych sondách, ale elektrinu v nich nevyrábajú jadrové reaktory. Pohon NEP má síce slabý ťah, ale dokáže dodávať extrémne dlhý špecifický impulz (ISP) viac ako 10 000 sekúnd. Tepelný jadrový pohon naproti tomu má generovať ISP „len“ 900 s, hoci aj to je dvojnásobok ISP chemických pohonov (450 s).
Nová trieda bimodálneho pohonu NTP/NEP s cyklom prekrývania vlnového rotora.
Kombinovaný bi-modálny jadrový pohon NTP/NEP by mohol dosiahnuť špecifický impulz 1800-4000 sekúnd, čo by podľa NASA skrátilo cestu na Mars na 45 dní.
Cesta k takémuto kombinovanému pohonu ešte potrvá niekoľko rokov, dôležitým míľnikom na nej bude vývoj tepelného jadrového pohonu NTP, ktorý by výrazne skrátil a zefektívnil už lety na Mesiac.
Podľa spomínanej dohody bude Riaditeľstvo misií vesmírnych technológií NASA (STMD) viesť technický vývoj jadrového tepelného motora, ktorý bude integrovaný s experimentálnou kozmickou loďou DARPA. DARPA bude viesť celkový program vrátane integrácie a obstarávania raketových systémov, schvaľovania, plánovania a zabezpečenia a zabezpečí aj celkovú montáž a integráciu motora s kozmickou loďou. Demonštrácia vo vesmíre by sa mala uskutočniť už v roku 2027.
Zdroj