У потрази за мисијама које ће нас одвести на Месец, на Марс и шире, НАСА истражује бројне концепте за погон следеће генерације. Док постојећи концепти имају своје предности - хемијске ракете имају високу густину енергије, а јонски мотори су врло економични - наше наде за будућност зависе од нас како проналазимо алтернативе које комбинују ефикасност и снагу.
У том циљу, истраживачи из НАСА-иног центра за свемирске летове Марсхалл поново траже израду нуклеарних ракета. Као део НАСА-иног развојног програма за промену игара, пројекат Нуклеарни топлотни погон (НТП) би видео стварање свемирске летелице високе ефикасности која би била у стању да користи мање горива за снажно оптерећење удаљених планета и за релативно кратко време. .
Како је Сонни Митцхелл, пројекат НТП пројекта НАСА-иног центра за свемирске летове, рекао у недавној изјави за НАСА:
„Како се пробијамо у Сунчев систем, нуклеарни погон може понудити једину заиста одрживу технолошку опцију за ширење досега човека до површине Марса и света изван њега. Узбуђени смо што радимо на технологијама које би могле отворити дубок простор за истраживање људи. "
Да би се ово угледало, НАСА је склопила партнерство са компанијом БВКС Тецхнологиес (БВКСТ), компанијом за енергетику и технологију са седиштем у Вирџинији, која је водећи снабдевач нуклеарних компоненти и горива за америчку владу. Да би помогла НАСА-и у развоју неопходних реактора који би подржали могуће будуће мисије на Марс, постепена компанија компаније (БВКСТ Нуцлеар Енерги, Инц.) добила је трогодишњи уговор вредан 18,8 милиона долара.
Током ове три године у којима ће сарађивати са НАСА-ом, БВКСТ ће пружати техничке и програмске податке потребне за имплементацију НТП технологије. Они ће се састојати од производње и тестирања прототипских елемената горива и помоћи НАСА-и да реши било које нуклеарне дозволе и регулаторне захтеве. БВКСТ ће такође помоћи НАСА-иним пројектантима у рјешавању питања изводљивости и приступачно својим НТП програмом.
Како је Рек Д. Геведен, председник и главни извршни директор БВКСТ-а, рекао о споразуму:
„БВКСТ је изузетно задовољан што сарађује са НАСА-ом на овом узбудљивом нуклеарном свемирском програму у знак подршке мисији на Марсу. Јединствено смо квалификовани за пројектовање, развој и производњу реактора и горива за свемирске летелице с нуклеарним погоном. Ово је прикладно вријеме за усмјеравање наших могућности на свемирско тржиште гдје видимо дугорочне могућности раста нуклеарног погона и нуклеарне површинске енергије. "
У ракетама НТП-а, уранијумске или деутеријске реакције се користе за загревање течног водоника у реактору, претварајући га у јонизовани гас водоник (плазму), који се затим усмерава кроз млазницу ракете да би се створио потисак. Друга могућа метода, позната као нуклеарни електрични погон (НЕЦ), укључује исти основни реактор који своју топлотну и енергетску енергију претвара у електричну енергију која затим покреће електрични мотор.
У оба случаја, ракета се ослања на нуклеарну фисију да би створила погон, а не хемијска горива, што је до данас био ослонац НАСА-е и свих осталих свемирских агенција. У поређењу са овим традиционалним обликом погона, обе врсте нуклеарних мотора нуде бројне предности. Прва и најочитија је практично неограничена густина енергије коју нуди у поређењу са ракетним горивом.
Тиме би се смањила укупна количина потребног погонског горива, чиме би се смањила тежина лансирања и трошкови појединачних мисија. Снажнији нуклеарни мотор значио би скраћено вријеме путовања. Већ је НАСА проценила да би систем НТП могао да путује ка Марсу за четири месеца уместо за шест, што би смањило количину радијације којој би астронаути били изложени током свог путовања.
Да будемо фер, концепт коришћења нуклеарних ракета за истраживање свемира није нов. У ствари, НАСА је интензивно истражила могућност нуклеарног погона у оквиру Канцеларије за свемирски нуклеарни погон. У ствари, између 1959. и 1972. СНПО је спровео 23 реакторска испитивања на станици за развој нуклеарне ракете на АЕЦ-овом Невада тест пољу, у Јацкасс Флатс-у, Невада.
1963. СНПО је креирао и програм Нуклеарни мотор за ракетна возила (НЕРВА) за развој нуклеарно-термичког погона за дуголетну мисију посаде на Месец и међупланетарни простор. То је довело до стварања НРКС / КСЕ, нуклеарно-термичког мотора за који је СНПО сертификовао да испуњава захтеве за посаду на Марс.
Совјетски Савез је спровео сличне студије током 1960-их, надајући се да ће их користити на горњим степенима своје ракете Н-1. Упркос тим напорима, ниједна нуклеарна ракета никада није ступила у службу, услед комбинације смањења буџета, губитка интереса јавности и опште престанка свемирске трке по завршетку програма Аполо.
Али с обзиром на тренутни интерес за истраживање свемира и амбициозну мисију која је предложена на Марс и шире, чини се да ће нуклеарне ракете коначно моћи да буду у служби. Једна популарна идеја која се разматра је вишестепена ракета која би се ослањала и на нуклеарни мотор и на конвенционалне потиснике - концепт познат као „бимодални свемирски брод“. Главни заговорник ове идеје је др. Мицхаел Г. Хоутс из НАСА-иног центра за свемирске летове Марсхалл.
У 2014. години, др. Хоутс је одржао презентацију описујући како бимодалне ракете (и други нуклеарни концепти) представљају „технологије које мењају игру за истраживање свемира“. Као пример, објаснио је како систем свемирског лансирања (СЛС) - кључна технологија коју је НАСА предложила на посматрачкој мисији на Марс - може бити опремљен хемијском ракетом у доњој фази и нуклеарно-термичким мотором на горњој степеници.
У овом подешавању, нуклеарни мотор би остао „хладан“ све док ракета није постигла орбиту, у том тренутку би се горњи степен размештао и реактор активирао да створи потисак. Остали примери наведени у извештају укључују сателите дугог домета који би могли да истражују Спољни соларни систем и појам Куипер и брз, ефикасан транспорт за мисије са посаде широм Сунчевог система.
Очекује се да ће нови уговор компаније наступити до 30. септембра 2019. Тада ће пројекат нуклеарног топлотног погона одредити изводљивост коришћења ниско обогаћеног уранијумског горива. Након тога, пројекат ће провести годину дана тестирања и усавршавања своје способности производње неопходних горивних елемената. Ако све пође добро, можемо очекивати да би НАСА-ино путовање на Марс могло укључити неке нуклеарне моторе!
