Este cu aproximativ șase luni mai rapid decât ar fi nevoie pentru a ajunge pe planeta roșie cu tehnologiile actuale.
NASA a selectat un concept de propulsie nucleară pentru dezvoltarea fazei I, ca parte a programului său de concepte avansate inovatoare (NIAC) pentru 2023.
Conceptul de propulsie nucleară termică și electrică nucleară (NTP/NEP) este o nouă clasă de sisteme de propulsie nucleară bimodală care utilizează un „ciclu de vârf al rotorului de undă”, conform unei postări pe blogul NASA.
Omul de știință din spatele propunerii, prof. Ryan Gosse de la Universitatea din Florida, consideră că ar putea reduce timpul de călătorie către Marte la doar 45 de zile. Dacă tehnologia funcționează conform planului, ar putea reduce drastic timpul de călătorie pe Marte și ar putea face misiunile pe planeta roșie mai sigure pentru oameni.
Noua propunere, intitulată „Bimodal NTP/NEP cu un ciclu de acoperire a rotorului cu val”, este una dintre cele 14 selectate de NIAC pentru dezvoltarea fazei I. A primit un grant în valoare de 12.500 USD pentru cercetarea și dezvoltarea tehnologiei necesare.
NASA are o istorie lungă de a lua în considerare propulsia nucleară pentru nave spațiale, potrivit Universe Today. Aceasta include conceptul de motor nuclear pentru aplicarea vehiculelor cu rachete (NERVA), care a fost testat cu succes, dar apoi a fost definanțat cam în aceeași perioadă în care era Apollo sa încheiat în 1973.
Mai recent, NASA a testat și tehnologiile conceptului de propulsie nucleară cu Proiectul Prometheus la începutul anilor 2000. Între timp, firma privată Ad Astra, condusă de fostul astronaut NASA Franklin R. Chang Díaz, a finalizat un test de rezistență de mare putere de 88 de ore al rachetei sale cu plasmă Vasimr VX-200SS la 80 kW în 2021. Ad Astra își susține proiectul. Tehnologia rachetelor ar putea duce în cele din urmă oamenii pe Marte cu viteze de 197.950 km/h (123.000 mph).
Noul beneficiar al grantului NIAC al NASA folosește două dintre conceptele cheie din spatele propulsiei nucleare. Propulsia termică nucleară (NTP) utilizează un reactor nuclear pentru a încălzi combustibilul lichid de hidrogen, astfel încât acesta să fie transformat în plasmă și canalizat printr-o duză pentru a genera forță.
Propulsia nuclearo-electrică (NEP) folosește un reactor nuclear pentru a alimenta un propulsor cu efect Hall (motor cu ioni) cu energie electrică. Aceasta, la rândul său, generează un câmp electromagnetic care ionizează și accelerează un gaz inert pentru a crea forță.
Gosse, care servește ca șef al programului Hypersonics la Universitatea din Florida, combină atât avantajele NTP, cât și ale NEP cu noul său concept. Inginerul propune un design bimodal bazat pe un reactor NERVA cu miez solid care ar furniza un impuls specific (lsp) de 900 de secunde. Performanța este de două ori mai mare decât cea a rachetelor chimice existente.
În plus, Gosse propune și utilizarea unui Wave Rotor (WR) pentru a comprima și mai mult masa de reacție a combustibilului cu hidrogen lichid folosind presiunea generată de încălzirea reactorului. Potrivit inginerului, acesta are potențialul de a furniza niveluri de tracțiune comparabile cu cele ale unui concept NTP din clasa NERVA, dar cu un Isp mai mare de 1400-2000 de secunde. Combinarea acestui lucru cu un ciclu NEP ar produce niveluri de tracțiune și mai mari.
Timpul de călătorie mai scurt este vital pentru bunăstarea astronauților.
Toate acestea înseamnă că conceptul lui Gosse ar putea reduce drastic timpul de călătorie către Marte pentru viitorii astronauți.
Folosind tehnologiile existente, o călătorie cu echipaj către Marte ar putea dura aproximativ șase până la nouă luni. Deci, reducerea timpului de călătorie la aproximativ 45 de zile ar însemna că misiunile pe Marte ar putea dura luni în loc de ani.
Acest lucru este de o importanță vitală, deoarece misiunile lungi pe Marte ar expune astronauții la niveluri ridicate de radiații care s-ar putea dovedi mortale. Şi efectele microgravitației asupra oamenilor pentru o perioadă atât de lungă ar avea, de asemenea, implicații negative asupra sănătății, ceea ce înseamnă că există un stimulent puternic pentru a reduce timpul de misiune pe Marte.
Alte concepte care au beneficiat de un grant de către programul NIAC al NASA includ un concept de avion hibrid numit TitanAir, care ar putea colecta mostre din mările lunii Titan a lui Saturn.
Un concept pentru o conductă lunară ar putea îmbunătăți, de asemenea, eficiența livrării de oxigen pentru viitoarele misiuni ale NASA pe Luna Artemis. Agenția spațială a postat o listă completă a conceptelor spațiale impresionante pe care le consideră importante pentru astronomie, știința Pământului și explorarea spațiului.
Articol de Răzvan Lupu