Į Marsą per tris mėnesius? Kuriama nauja branduolinio šiluminio variklio koncepcija

Sietle įsikūrusi „Ultra Safe Nuclear Technologies“ (USNC-Tech) kompanija sukūrė naujo branduolinio šiluminio variklio (NTP) variklio koncepciją ir pristatė ją NASA.

Teigiama, kad ši koncepcija yra saugesnė ir patikimesnė už ankstesnes NTP konstrukcijas ir kur kas efektyvesnė nei cheminė raketa.

Ši techninis sprendimas galėtų padėti įgyvendinti tikslą kosminėse kelionėse naudoti branduolinę varomąją jėgą, taip sumažinant kelionės į Marsą laiką tik iki trijų mėnesių.

Kadangi cheminės raketos jau artėja prie teorinių ribų, o elektrinės kosmoso varomosios jėgos yra tokios mažos traukos, raketų inžinieriai toliau ieško būdų, kaip sukurti efektyvesnius, galingesnius variklius, naudojant tam tikrą branduolinės energijos variantą.

Tinkamai suprojektuotos tokios branduolinės raketos galėtų kelis kartus efektyviau naudoti cheminę įvairovę. Problema yra pagaminti pakankamai lengvą ir pakankamai saugų branduolinį reaktorių, kurį galima naudoti už Žemės atmosferos ribų, ypač jei erdvėlaivyje yra įgula.

Pasak dr. Michaelo Eadeso, pagrindinio „USNC-Tech“ inžinieriaus, naujos koncepcijos variklis yra patikimesnis nei ankstesnių NTP konstrukcijų ir gali sukelti dvigubą specifinį cheminės raketos impulsą. Specifinis impulsas yra raketos efektyvumo matas.

Norėdami įgyvendinti idėją, USNC-Tech variklio reaktoriui maitinti naudoja visiškai keramikinį mikrokapsuliuotą (FCM) kurą. Šis kuras pagamintas iš didelio kiekio praturtinto urano (HALEU), kuris gaunamas iš perdirbto civilinio branduolinio kuro ir yra praturtintas 5–20 proc. – daugiau nei civilinių reaktorių ir mažiau nei karinių jūrų pajėgų reaktorių. Tada kuras sukapsuliuojamas į daleles, padengtas cirkonio karbidu (ZrC).

Tikimasi, kad dėl naujos koncepcijos branduoliniai varikliai drastiškai sutrumpins tolimųjų kosminių misijų laiką, o įgulos misija į Marsą atvyks vos per tris mėnesius. Be to, ši koncepcija skirta komercinei rinkai, taip pat NASA ir JAV Gynybos departamentui, leidžianti vykdyti ambicingesnes privačias misijas.

„Raktas į USNC-Tech dizainą yra sąmoningas antžeminių ir kosminių reaktorių technologijų sutapimas“, – sako dr. Paolo Venneri, USNC-Tech generalinis direktorius. „Tai leidžia mums panaudoti antžeminių sistemų branduolinių technologijų ir infrastruktūros pažangą ir pritaikyti jas savo kosminiuose reaktoriuose.“

Projektas yra „Analytical Mechanics Associates“ (AMA) kosmoso agentūrai atlikto tyrimo dėl NTP skrydžio dalis. USNC-Tech teigia, kad ši koncepcija buvo „sukurta tam, kad būtų galima sėkmingai parodyti sistemą artimiausiu metu ir sumažinti kliūtis visapusiškam diegimui“, tačiau šios idėjos įgyvendinimas tikriausiai dar toli.

Šaltinis: https://www.technologijos.lt/