Мисиите до Марс могат да отнемат седмици, вместо години
General Atomics Electromagnetic Systems (GA-EMS) успешно тества ядрено гориво, което може един ден да задвижва и захранва космическите кораби на бъдещето. Проведените изпитания потвърждават, че горивото може да издържи на суровите условия в ядрен ракетен реактор.
Досега основният метод за задвижване на космически апарати са били химическите ракети. Те постигнаха забележителни успехи, като изведоха първия сателит в космоса, първия човек на Луната и изпратиха първите междупланетни сонди извън Слънчевата система.
Но химическите ракети вече са достигнали теоретичните граници на своите възможности. Всъщност, това става още през 1942 г., когато първата германска ракета V-2 достига космоса. Оттогава напредъкът е главно в увеличаването на размерите на ракетите и повишаването на тяхната ефективност чрез периферни иновации, а не промени в самите двигатели.
Съществуват алтернативи на химическите ракети, като йонните двигатели и слънчевите платна, но те генерират минимална тяга и имат ограничени приложения. За амбициозни проекти, като транспортиране на големи товари или екипажи до Марс, инженерите се нуждаят от двигател, който да осигурява поне една трета повече мощност от най-добрите химически ракети.
Такава технология би позволила по-бързи полети между ниска земна орбита и Луната, бързо преместване на орбитите и изпращане на големи мисии до далечни планети за разумно време.
Най-добрият, а всъщност и единственият, кандидат за това е системата за ядрено-термоядрено задвижване (NTP) или ядрената ракета. Концепцията датира от 1945 г. Тази технология заменя химическото гориво с ядрен реактор, който нагрява пропелант. Най-често това е водород, въпреки че могат да се използват и други вещества, включително вода. Пропелантът не генерира енергия, а се използва като маса, която се изхвърля, за да създаде тяга съгласно Първия закон на Нютон.
Основният принцип е прост, но инженерните детайли представляват голямо предизвикателство. Един от основните проблеми е, че такъв реактор трябва да работи при изключително високи температури и силни вибрации, като оцелее в тези условия. Температурите достигат 2 326 °C, а горещият водород добавя допълнителна сложност.
Конвенционалното ядрено гориво не би издържало на тези условия. Инженерите се нуждаят от гориво, което не само да издържа, но и да не се напуква или разрушава.
Според Скот Форни, президент на GA-EMS, последните изпитания, проведени в Центъра за космически полети Маршал на НАСА в Редстоун Арсенал, Алабама, са доказали, че новото гориво може да издържи на високи температури без ерозия или деградация. Горивото е подложено на пълна реакторна топлина и водороден газ за 20 минути - приблизителното време, необходимо на ядрен двигател при маневра на ускорение. Проведени са и други тестове с различни защитни характеристики.
„До колкото знаем, ние сме първата компания, която използва компактното съоръжение за изпитване на горивни елементи (CFEET) в NASA MSFC, за да демонстрира успешно устойчивостта на горивото след термични цикли при температури и темпове, характерни за водород“, каза д-р Кристина Бак, вицепрезидент на GA-EMS за ядрени технологии и материали. „Също така проведохме изпитания в неводородна среда в лабораторията на GA-EMS, които потвърдиха, че горивото се представя изключително добре при температури до 3,000 °K (2 726 °C). Това позволява системата NTP да бъде два до три пъти по-ефективна от традиционните химически ракетни двигатели. Ние сме развълнувани да продължим сътрудничеството си с НАСА, докато усъвършенстваме и тестваме горивото, за да отговорим на изискванията за бъдещи мисии до Луната и Марс."
