Ядреният двигател може да съкрати наполовина пътуването до Марс

Изследвания в MIT демонстрират как ядрено топлинно задвижване може да бъде ключова технология за скъсяване на човешките полети до Марс.

Тейлър Хампсън, докторант от Масачузетския технологичен институт, работи по проект за ядрено топлинно задвижване като част от инициатива, подкрепяна от НАСА. Той съчетава опита си в аерокосмическото и ядреното инженерство. Научната му кариера е оформена от образованието му в Технологичния институт на Джорджия и стажовете му в космически компании. Според него Масачузетският технологичен институт е предлагал уникална среда за подобни изследвания.

Работата на Хампсън се фокусира върху „моделиране на цялата система на ядрения горивен двигател“. Той провежда изследването под ръководството на Коруш Ширван, който си сътрудничи с НАСА. Целта е да се анализира поведението на цялата задвижваща система. Това включва горивни клетки, резервоари и помпени системи.

Ядреният топлинен двигател използва ядрена енергия за загряване на водород. Загрятото гориво се изтласква през дюза, създавайки тяга. За разлика от химическите ракети, NTP има „два пъти по-голям специфичен импулс“. Това означава по-висока ефективност при същата тяга.

Предимството на тази технология е намаляването на времето за полет. По-краткото време за пътуване намалява рисковете, свързани с микрогравитацията и космическата радиация. Тези фактори са сред основните заплахи за астронавтите. Следователно, NTP се счита за стратегическо решение относно мисиите до Марс.

За да анализира системата, Хампсън използва опростен „едномерен модел“. Той комбинира термодинамични и неутронни процеси. Този подход позволява бърза оценка на различните конфигурации. Фазите на стартиране и спиране на двигателя са особено сложни.

„Ядреното задвижване може да осигури много по-висока ефективност, но цената му остава бариера“ —- отбелязва Хампсън. Преди това не е имало мисии, които биха оправдали тези разходи. Плановете на НАСА за полет до Марс през 30-те години на миналия век обаче променят ситуацията. Те са тези, които биха могли да дадат втори живот на технологията.

Смята се, че химическите ракети ще стигнат до Марс за до осем месеца. Инициативите с NTP обещават да съкратят това време почти наполовина. В същото време, както подчертава изследователят, „все още има много нерешени проблеми в областта“. По този начин, ядреното топлинно задвижване е в етап на интензивно научно формиране.