NASA обрало концепцію ядерної силової установки для фази I розробки у рамках своєї програми інноваційних передових концепцій (NIAC) на 2023 рік. Концепція ядерної теплової та ядерної електричної рухової установки (NTP/NEP) є новий клас бімодальної ядерної рухової установки в якій використовується «цикл збудження хвильового ротора».
Професор Райан Госсе з Університету Флориди вважає, що ця установка допоможе скоротити час польоту на Марс до 45 днів. Якщо технологія працюватиме, як планувалося, вона може значно скоротити час польоту на Марс і зробити місії на червону планету безпечнішими для людей.
Нова пропозиція під назвою “Бімодальний NTP/NEP з циклом топінгу хвильового ротора” є однією з 14 пропозицій, вибраних NIAC для першого етапу розробки. Він отримав грант на дослідження та розробку необхідних технологій.
NASA вже давно розглядає ядерні двигуни для космічних кораблів. Це включає концепцію ядерного двигуна для ракетних транспортних засобів (NERVA), яка була успішно випробувана, але потім припинена приблизно в той же час, коли ера Аполлона добігла кінця в 1973 році.
NASA вже випробувало концептуальні технології ядерних двигунів у рамках проекту «Прометей» на початку 2000-х років. Тим часом, приватна фірма Ad Astra, якою керує колишній астронавт NASA Франклін Р. Чанг Діас, в 2021 році завершила 88-годинне випробування на витривалість своєї плазмової ракети Vasimr VX-200SS потужністю 80 кВт.
NIAC використовує дві ключові концепції ядерної силової установки. Ядерно-теплова рухова установка (NTP) використовує ядерний реактор для нагрівання рідкого водневого палива, щоб він перетворювався на плазму і прямував через сопло для створення тяги.
Госсе, керівник програми гіперзвуку в Університеті Флориди, поєднує у своїй новій концепції переваги як NTP, так і NEP. Інженер пропонує бімодальну конструкцію на основі твердопаливного реактора NERVA, яка забезпечуватиме питомий імпульс (Isp) 900 секунд. Це вдвічі більше, ніж існуючі хімічні ракети.
Крім того, Госсе пропонує використовувати хвильовий ротор (WR) для подальшого стиснення реакційної маси за рахунок тиску, створюваного нагріванням реактором рідкого водневого палива. За словами інженера, це може забезпечити рівні тяги, які можна порівняти з концепцією NTP класу NERVA, але з вищим Isp 1400-2000 секунд. Поєднання цього з циклом NEP дало б ще вищі рівні тяги.
Це означає, що концепція Госсе може різко скоротити час польоту на Марс для майбутніх астронавтів. Використовуючи існуючі технології, політ з екіпажем на Марс може зайняти від шести до дев’яти місяців, щоб дістатися червоної планети. Таким чином, скорочення часу в дорозі приблизно до 45 днів означатиме, що місії на Марс можуть тривати місяці, а не роки.
Це життєво важливо, оскільки тривалі місії на Марс піддають астронавтів впливу високих рівнів радіації, які можуть стати смертельними. Мало того, вплив мікрогравітації на людей протягом такого тривалого періоду також матиме негативні наслідки для здоров’я, а це означає, що існує сильний стимул для скорочення часу місії на Марс.
Підписуйся на наш Telegram-канал