NASA i Agencja Zaawansowanych Projektów Badawczych Obrony USA (DARPA) ogłosiły współpracę mającą na celu zademonstrowanie w kosmosie nuklearnego silnika rakietowego.
Chodzi o umożliwienie załogowych misji NASA na Marsa.
NASA zapowiedziała stworzenie silnika jądrowego. Na powierzchnię czerwonej planety astronauci będą w stanie dotrzeć w 100, a być może i w 45 dni.
Obecnie lot na Czerwoną Planetę trwa między 6 a 9 miesięcy.
Rewolucja w eksploracji kosmosu!
Atomowy silnik kosmiczny jest:
- wydajniejszy,
- szybszy,
- ekologiczny,
- bezpieczniejszy.
NASA i DARPA będą współpracować w ramach programu Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations (DRACO). Bezzwrotna umowa, która ma przynieść korzyści obu agencjom, określa role, obowiązki i procesy mające na celu przyspieszenie prac rozwojowych.
„NASA będzie współpracować z naszym długoterminowym partnerem, DARPA, aby opracować i zademonstrować zaawansowaną technologię jądrowego napędu termicznego już w 2027 roku. Z pomocą tej nowej technologii astronauci mogliby podróżować do i z głębokiego kosmosu szybciej niż kiedykolwiek – główna zdolność aby przygotować się do misji załogowych na Marsa” — powiedział administrator NASA, Bill Nelson. „Gratulacje zarówno dla NASA, jak i DARPA za tę ekscytującą inwestycję, ponieważ razem rozpalamy przyszłość”.
Wykorzystanie jądrowej rakiety termicznej pozwala na skrócenie czasu tranzytu, zmniejszając ryzyko dla astronautów. Skrócenie czasu tranzytu jest kluczowym elementem misji załogowych na Marsa, ponieważ dłuższe podróże wymagają większej ilości zapasów i bardziej niezawodnych systemów. Dojrzewanie szybszej i wydajniejszej technologii transportowej pomoże NASA osiągnąć cele z Księżyca na Marsa.
Inne korzyści płynące z podróży kosmicznych obejmują zwiększoną jakość naukową i większą moc oprzyrządowania czy komunikacji. W jądrowym termicznym silniku rakietowym reaktor rozszczepialny jest używany do generowania ekstremalnie wysokich temperatur. Silnik przenosi ciepło wytwarzane przez reaktor do ciekłego paliwa napędowego, które jest rozprężane i usuwane przez dyszę w celu napędzania statku kosmicznego. Jądrowe rakiety termiczne mogą być trzy lub więcej razy wydajniejsze niż konwencjonalny napęd chemiczny.
„NASA ma długą historię współpracy z DARPA przy projektach, które umożliwiają nasze misje, takie jak serwisowanie w kosmosie” – powiedziała zastępca administratora NASA, Pam Melroy. „Rozszerzenie naszego partnerstwa o napęd jądrowy pomoże w realizacji celu NASA, jakim jest wysłanie ludzi na Marsa”.
Zgodnie z umową Dyrektoriat Misji Technologii Kosmicznych (STMD) NASA będzie kierował rozwojem technicznym nuklearnego silnika cieplnego, który ma zostać zintegrowany z eksperymentalnym statkiem kosmicznym DARPA. DARPA występuje jako zamawiający w zakresie rozwoju całego etapu oraz silnika, w skład którego wchodzi reaktor. DARPA będzie kierować całym programem, w tym integracją i zaopatrzeniem systemów rakietowych, zatwierdzeniami, planowaniem i bezpieczeństwem, obejmie bezpieczeństwo i odpowiedzialność oraz zapewni ogólny montaż i integrację silnika ze statkiem kosmicznym. W trakcie prac NASA i DARPA będą współpracować przy montażu silnika przed demonstracją w kosmosie już w 2027 roku.
„DARPA i NASA mają długą historię owocnej współpracy w rozwijaniu technologii dla naszych celów, od rakiety Saturn V, która po raz pierwszy zabrała ludzi na Księżyc, po zrobotyzowane serwisowanie i tankowanie satelitów” — powiedziała dr Stefanie Tompkins, dyrektor DARPA. „Dziedzina kosmiczna ma kluczowe znaczenie dla współczesnego handlu, odkryć naukowych i bezpieczeństwa narodowego. Zdolność do dokonania skokowego postępu w technologii kosmicznej poprzez program jądrowych rakiet termicznych DRACO będzie niezbędna do wydajniejszego i szybszego transportu materiałów na Księżyc, a ostatecznie ludzi na Marsa”.
Ostatnie testy nuklearnego termicznego silnika rakietowego przeprowadzone przez Stany Zjednoczone miały miejsce ponad 50 lat temu w ramach projektów NASA Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application i Rover.
„Dzięki tej współpracy wykorzystamy naszą wiedzę zdobytą w wielu poprzednich kosmicznych projektach dotyczących energii jądrowej i napędu” — powiedział Jim Reuter, zastępca administratora STMD. „Ostatnie postępy w zakresie materiałów i inżynierii lotniczej otwierają nową erę kosmicznej technologii nuklearnej, a ta demonstracja w locie będzie głównym osiągnięciem na drodze do ustanowienia możliwości transportu kosmicznego dla gospodarki Ziemia-Księżyc”.
NASA, Departament Energii (DOE) i przemysł opracowują również zaawansowane kosmiczne technologie jądrowe na potrzeby wielu inicjatyw mających na celu wykorzystanie energii do eksploracji kosmosu. W ramach projektu NASA Fission Surface Power, DOE nagrodziło trzy projekty komercyjne mające na celu opracowanie koncepcji elektrowni jądrowej, które mogłyby zostać wykorzystane na powierzchni Księżyca, a później Marsa.
NASA i DOE pracują nad kolejnym komercyjnym przedsięwzięciem projektowym, aby ulepszyć paliwa rozszczepienia o wyższej temperaturze i projekty reaktorów jako część jądrowego silnika napędowego. Te wysiłki projektowe są nadal w fazie rozwoju, aby wspierać długoterminowy cel zwiększenia wydajności silnika i nie będą wykorzystywane w silniku DRACO.
Misje ludzi na Marsa
Do tej pory tylko robotyczni odkrywcy podróżowali na Marsa, bez potrzeby powrotu na Ziemię. Oczekiwanie na optymalne wyrównanie planet do podróży powrotnej wymagałoby od astronautów przebywania na Marsie przez ponad rok, co wydłużyłoby misję w obie strony do ponad trzech lat.
Celem NASA jest zminimalizowanie czasu, w jakim załoga podróżuje między Ziemią a Marsem, do maksymalnie dwóch lat. Kosmiczne jądrowe systemy napędowe mogłyby skrócić całkowity czas trwania misji i zapewnić większą elastyczność i wydajność projektantom misji.
Aby skrócić czas trwania misji z załogą w obie strony do około dwóch lat, NASA szuka systemów transportowych z napędem jądrowym, aby ułatwić krótsze misje na powierzchni. Systemy wykorzystywałyby optymalne ustawienie planet w celu uzyskania tranzytu o niskim zużyciu energii na jednym etapie podróży oraz zwiększoną wydajność nowej technologii w celu uzyskania tranzytu o wyższej energii na drugim etapie.