W 45 dni na Marsa? NASA twierdzi, że to możliwe

Obecnie lot na Marsa byłby niezwykle długi, a przez to potencjalni astronauci byliby narażeni na szkodliwe promieniowanie i długotrwałe działanie mikrograwitacji. Okazuje się jednak, że NASA może opracować rozwiązanie, które zdecydowanie przyspieszyłoby podróż na Czerwoną Planetę.

Napęd jądrowy pod kątem wykorzystania go w lotach kosmicznych jest badany już od dziesięcioleci. NASA kilka lat temu wznowiła swój program jądrowy, którego celem jest stworzenie bimodalnego napędu. W ramach programu Innovative Advanced Concepts (NIAC) na 2023 rok, NASA zdecydowała, że do fazy I rozwoju przejdzie nowa koncepcja silnika jądrowego.

Według ostatnich doniesień, nowa klasa silnika będzie wykorzystywać cykl uzupełniania wirnika falowego i skróci czas podróży na Czerwoną Planetę do zaledwie 45 dni! Aktualnie lot na Marsa trwa około 270 dni. W skład nowego silnika wchodzi jądrowy napęd termiczny (NTP) oraz jądrowy napęd elektryczny (NEP). Nowa koncepcja została przedstawiona przez profesora Ryana Gosse’a, który jest kierownikiem programu Hypersonic na University of Florida oraz członkiem Florida Applied Research in Engineering (FLARE).

Propozycja, o której mowa, jest jedną z 14 wytypowanych projektów przez NAIC do fazy I rozwoju. Projekty otrzymają do 125 000 USD w ramach pomocy we wprowadzaniu nowych technologii na rynek. Pieniądze posłużą również do udoskonalenia technologii i metod badawczych.

W skład NTP wchodzi reaktor jądrowy, który ogrzewa ciekły wodór (LH2) i zamienia go w plazmę (zjonizowany gazowy wodór). Następnie jest ona przekierowywana przez dysze w celu wytworzenia ciągu. NEP z kolei opiera się na reaktorze jądrowym, który ma za zadanie dostarczać energię elektryczną do silnika jonowego Hall-Effect. Wytwarza on pole elektromagnetyczne jonizujące i przyspieszające gaz obojętny, by wytworzyć ciąg.

Inżynierowie planują wykorzystać obie propozycje, aby stworzyć napęd bimodalny, który połączyłby zalety obu silników. Innowacyjny sprzęt zapewniałby dwa razy większy impuls właściwy, bowiem jest on miarą jak skutecznie silnik wykorzystujący paliwo wytwarza ciąg.

Ponoć w połączeniu z cyklem NEP, cykl pracy Isp będzie można dodatkowo zwiększyć (1800-4000 sekund) przy minimalnym dodaniu suchej masy. Tego typu bimodalna konstrukcja umożliwi szybki tranzyt dla misji załogowych i zrewolucjonizuje eksplorację głębokiego kosmosu w naszym Układzie Słonecznym.

Tak znaczące skrócenie podróży na Marsa zmniejszyłoby ekspozycję załogi na promieniowanie oraz czas spędzony w mikrograwitacji, ograniczając związane z tym problemy zdrowotne. Kolejną koncepcją będzie opracowanie reaktorów, które zapewnią stałe zasilanie dla misji powierzchniowych na Marsie, gdzie energie słoneczna i wiatrowa nie zawsze są dostępne. Warto nadmienić, że projekt hybrydowego reaktora rozszczepienia/fuzji oraz reaktor Kilopower NASA wykorzystujący technologię KRUSTY także zostały wybrane do fazy I rozwoju w 2023 roku.