НАСА финансира създаването на ракетен двигател от ново поколение с фрагменти от ядрено делене

В последно време, с възраждането на интереса към космонавтиката, започнаха да се появяват нови или добре забравени стари идеи за космически двигатели. В допълнение към химическото задвижване и слънчевите платна се появяват варианти на системи с ядрена тяга. НАСА неотдавна отпусна на Positron Dynamics безвъзмездна помощ за разработването на нов тип ядрен двигател – задвижваща система с фрагменти от ядрено делене. Тя съчетава мощността на химическите двигатели с дълговечността на слънчевите платна.

Идеята за създаването на двигател с фрагменти на ядрено делене (fission fragment rocket engine, FFRE) не е нова, но не е била сериозно разглеждана поради многобройните технически трудности, които стоят на пътя на нейното осъществяване. Предимствата на този тип двигателна система включват големия специфичен импулс на тягата и изключително високата плътност на енергията, докато недостатъците са свързани с необходимостта от използването на сложна форма на плазмена левитация.

Positron Dynamics се надява да успее там, където другите се провалиха, като използва иновации от различни научни области. Първата от тях е възможността за поставяне на частиците частиците с ядрено делене да се поставят в ултралек аерогел. Втората е използването на свръхпроводящ магнит за улавяне на частиците от ядреното делене.

По същество FFRE използва същия ядрен процес, който е в основата на атомните електроцентрали. Вместо да произвежда само електроенергия обаче, той генерира и тяга, при това в много голям обем. Все пак изпращането на цял ядрен блок с ураново гориво в космоса не би било практично, затова е изобретен нов тип аерогел с достатъчно леки горивни частици, които лесно би могъл да бъде изведен в орбита, пише Universe Today.

Въпреки това структурата на аерогела сама по себе си не би била достатъчна, за да задържи фрагментите от ядреното делене по време на разпадането им. Необходима е голяма външна сила, например свръхпроводим магнит, какъвто се използва в експерименталните реактори за ядрен синтез. Той ще даде възможност за изтласкването на всички фрагменти от деленето в една и съща посока, превръщайки ги във вектор на тягата. Същевременно по този начин се решава и проблемът с опасността тези частици да разрушат другите елементи в този тип двигатели. Као се има предвид засиления интерес към термоядрения синтез, свръхпроводимите магнити претърпяха голямо развитие и сега е възможно тяхното използване и за други цели.

Важно е да се каже, че ядрените двигатели са подходящи единствено за междупланетни полети и не могат да се използват в атмосферата на Земята. С други думи, така или иначе ще се наложи използването на добрите стари химически ракети за извеждането на космическите апарати извън пределите на ниската околоземна орбита. Едва след това може да се използва ядрения ракетен двигател.