Trăim într-o epocă de explorare spațială reînnoită, în care mai multe agenții plănuiesc să trimită astronauți pe Lună în următorii ani. Acest lucru va fi urmat, în următorul deceniu, de misiuni cu echipaj pe Marte de către NASA și China, cărora li s-ar putea alătura și alte națiuni în scurt timp.

Aceste și alte misiuni care vor duce astronauții dincolo de orbita joasă a Pământului și de sistemul Pământ-Lună necesită noi tehnologii, de la suportul de viață și protecția împotriva radiațiilor până la energie și propulsie, scrie Universe Today.

Iar când vine vorba de acestea din urmă, propulsia nucleară termică și nucleară electrică (NTP/NEP) este un candidat de top!

Propulsie nucleară

NASA și programul spațial sovietic au petrecut zeci de ani cercetând propulsia nucleară în timpul cursei spațiale. În urmă cu câțiva ani, NASA și-a relansat programul nuclear cu scopul de a dezvolta o propulsie nucleară bimodală – un sistem din două părți, format dintr-un element NTP și NEP – care ar putea permite tranzitul spre Marte în 100 de zile.

Ca parte a programului NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC) pentru 2023, NASA a selectat un concept nuclear pentru faza I de dezvoltare. Această nouă clasă de sistem bimodal de propulsie nucleară utilizează un „ciclu de supraîncărcare a rotorului cu valuri” și ar putea reduce timpul de tranzit spre Marte la doar 45 de zile.

Propunerea, intitulată „Bimodal NTP/NEP with a Wave Rotor Topping Cycle”, a fost înaintată de profesorul Ryan Gosse, liderul domeniului de program Hypersonics de la Universitatea din Florida și membru al echipei Florida Applied Research in Engineering (FLARE). Propunerea lui Gosse este una dintre cele 14 selectate de NIAC în acest an pentru faza I de dezvoltare.

Propulsia nucleară se rezumă în esență la două concepte, ambele bazându-se pe tehnologii care au fost testate și validate în detaliu. Pentru propulsia nucleară-termică (NTP), ciclul constă în încălzirea de către un reactor nuclear a unui propulsor de hidrogen lichid (LH2), transformându-l în hidrogen gazos ionizat (plasmă) care este apoi canalizat prin duze pentru a genera împingere.

Propulsia nuclearo-electrică (NEP), pe de altă parte, se bazează pe un reactor nuclear pentru a furniza energie electrică unui propulsor cu efect Hall (motor ionic), care generează un câmp electromagnetic ce ionizează și accelerează un gaz inert (cum ar fi xenonul) pentru a crea împingere.

Ambele sisteme prezintă avantaje considerabile față de propulsia chimică convențională, inclusiv un indice de impuls specific (Isp) mai mare, eficiența combustibilului și o densitate energetică practic nelimitată.

---