Нов ядрено-електрически ракетен двигател може да съкрати пътуването до Марс до няколко месеца

Обединяване на усилията за развитие на космическите полети.

Учените отдавна смятат, че ядреното електрическо задвижване е революционна технология за разгръщане на потенциала за изследване на Слънчевата система. Ето че сега две компании, които постигат постоянен напредък в разработването на критичните компоненти за тази технология, обединиха усилията си, което може да ускори сроковете за превръщането на тази визия в реалност.

Компанията Ad Astra Rocket Company е посветила повече от две десетилетия на разработването на ракета с магнитоплазма и променлив специфичен импулс (VASIMR – Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket). Системата VASIMR функционира чрез използване на мощни електромагнитни полета за йонизиране и ускоряване на горивото, създавайки високоскоростен изходящ плазмен поток.

Тази система предлага изключителна горивна ефективност в сравнение с традиционните химически ракети. Това предимство обаче е свързано със значителен компромис – ниски нива на тягата. Постигането на максимална тяга и ефективност на двигателя изисква огромно количество електрическа мощност – по-точно над 100 киловата. Прототипът VASIMR VX-200, например, консумираше 200 киловата захранваща мощност.

Тази потребност от толкова голяма мощност е зашеметяващо висока и за съжаление в момента не съществува практически начин за генериране на такава огромна енергия с помощта на наличните космически енергийни системи, като например слънчевите батерии или радиоизотопните термоелектрически генератори.

И ето, че сега се появява Space Nuclear Power Corporation (известна като SpaceNukes) със своя проект за ядрения реактор Kilopower. Стартъпът непрекъснато развива ядрени реактори, предназначени за космически приложения, и през 2018 г. успешно демонстрира 1-киловатова система на земята. Реакторът Kilopower е способен да генерира до 10 киловата електрическа мощност, при това непрекъснато в продължение на минимум едно десетилетие.

В рамките на новото партньорство двете компании ще работят съвместно за интегриране на ядрената технология на SpaceNukes със задвижващата система на Ad Astra, като по този начин ще се постигне оптимален баланс между ефективност и тяга.

VASIMR може да се мащабира за постигане на по-големи мощности, а Ad Astra подчертава, че неговата фундаментална физика го прави „агностичен по отношение на горивото“, което означава, че може да работи с различни възможно най-рентабилни горива.

Чрез комбиниране на мощни ядрени реактори с високоефективни плазмени двигатели двете компании имат за цел да разработят задвижваща система, която би могла значително да намали времето за прелитане на бъдещите роботизирани и човешки изследователски мисии. SpaceNukes предполага, че пътуванията до Марс в двете посоки биха могли да отнемат само няколко месеца вместо сегашния срок от над една година.

Макар че партньорството все още е в ранен етап на развитие, като конкретните срокове все още не са уточнени, целта е до края на 2020-те години да се проведе орбитална демонстрация, а през 2030-те години да се премине към комерсиализация. Остават много предизвикателства, но ако това сътрудничество се окаже успешно, то може да доведе до революция в изследването на дълбокия космос.