Pospiesznym na Marsa? NASA rozważa użycie rakietowego silnika nuklearnego

Środa, 16 Sierpnia 2017, 10:03
Środa, 16 Sierpnia 2017, 10:03

Analitycy z NASA wznowili prowadzone od ponad pół wieku prace koncepcyjne nad wykorzystaniem rakietowego silnika nuklearnego w lotach międzyplanetarnych. Wysiłki Agencji w tej mierze będzie przez trzy lata wspierać firma technologiczna, związana z energetyką jądrową, będąca dostawcą rządu Stanów Zjednoczonych. Jeśli koncepcja okaże się możliwa do zastosowania, lot astronautów z Ziemi na Marsa mógłby potrwać zaledwie cztery miesiące.

Inżynierowie w USA pracowali nad potencjalnym wykorzystaniem rakietowego silnika nuklearnego (Nuclear Thermal Propulsion - NTP) w latach 1955-1972. Obecnie amerykańska agencja kosmiczna powraca do tej idei w ramach programu Game Changing Development Program, nastawionego na szersze wykorzystanie rozwiązań dostarczanych przez przemysł i środowisko naukowe w eksploracji kosmosu. Zainteresowanie NTP wynika z faktu, że ten rodzaj napędu może potencjalnie wytworzyć aż dwukrotnie większy ciąg niż główne silniki promu kosmicznego NASA, uznawane za jedne z najefektywniejszych chemicznych źródeł napędu w historii.

W przypadku Nuclear Thermal Propulsion reaktor atomowy wykorzystywany jest jako źródło ciepła. Ciepło powoduje natomiast rozgrzanie zgromadzonego w zbiorniku ciekłego wodoru do temperatury na tyle wysokiej, że zamienia się on w zjonizowany gaz - plazmę. Rozgrzany wodór rozpręża się i ulatując przez dyszę nadaje statkowi ciąg.

Prace nad opracowaniem NTP ma obecnie podjąć dla NASA, w ramach trzyletniego zobowiązania, firma BWXT Nuclear Energy, należąca do BWX Technologies (BWXT). Kontrakt na realizację tego zadania opiewa na 18,8 mln USD. Reaktor jądrowy, który firma opracuje, będzie działał w oparciu o reakcję rozszczepienia jądra atomowego nisko wzbogaconego uranu.

Zastosowanie rakietowego silnika nuklearnego pozwoliłoby skrócić czas podróży na Marsa z sześciu do jedynie czterech miesięcy. Taka zmiana byłaby niezwykle korzystna dla astronautów, krócej narażonych dzęki temu na szkodliwe promieniowanie kosmiczne. NTP jest też znacząco lżejszy od tradycyjnego silnika chemicznego, co, w połączeniu ze skróceniem lotu, pozwoliłoby zabrać na Czewoną Planetę nieco mniej paliwa i zapasów dla załogi, natomiast więcej ładunku użytecznego - np. instrumentów naukowych.

Artystyczna wizja rakiety bimodalnej. Ilustracja: NASA

Wielkim orędownikiem NTP jest dr Michael Houts z NASA Marshall Space Flight Center. Naukowiec lobbuje na rzecz wykorzystania rakiet bimodalnych (bimodal rockets) - wielostopniowych pojazdów, których pewne człony byłyby napędzane NTP, zaś pozostałe tradycyjnymi silnikami chemicznymi. Jego zdaniem, rakieta Space Launch System przeznaczona do zawiezienia ludzi na Marsa powinna mieć dolny stopień napędzany silnikiem chemicznym, zaś górny wyposażony w rakietowy silnik nuklearny. Według Houtsa górny człon SLS uaktywniałby się dopiero po dotarciu pojazdu na orbitę okołoziemską i odłączeniu od niepotrzebnego już dolnego członu rakiety.

Czytaj też: Kontrowersyjny EmDrive. Silnik urojony czy technologiczny przełom?

Dziękujemy! Twój komentarz został pomyślnie dodany i oczekuje na moderację.

Dodaj komentarz

24 komentarze

Pol Czwartek, 14 Września 2017, 6:59
4 miesiace ...
wolne zarty ... jak podlacza VASIMR'a z reaktorem by uzyskac wymagana moc, testowany model 200K moglby dofrunac na Marsa w 4 tygodnie,,, a takie cacko daje mozliwosc pokuszenia sie o Jowisza ? planetyoidy ?
rt-sputnik Środa, 06 Września 2017, 16:45
Topaz-2 ma przyspieszac rakiety , generowac dla nich energie , wspomagac napedy emdrive
fan Środa, 06 Września 2017, 16:33
Projekt NERVA - reaktywacja ?
kombajn Czwartek, 17 Sierpnia 2017, 8:49
No ciekaw jestem czy całość znów rozbije się o kwestie a co będzie jak ta rakieta nam eksploduje w czasie startu...
M. Czwartek, 17 Sierpnia 2017, 14:50
Nic nie będzie. Elementy paliwowe nie są specjalnie promieniotwórcze. Możesz wysłać na orbitę pusty reaktor, następnym transportem paliwo i kolejnym aktywator neutronowy. Całość złożyć na orbicie. Nie wysyłasz na orbitę pracującego reaktora - a dopiero taki stanowi znaczące zagrożenie promieniotwórcze. Problemem jest ogólna niechęć do wprowadzania materiałów rozszczepialnych na orbitę ze względu na możliwe zastosowania militarne (pod przykrywką misji naukowych). Dlatego też źródła zasilania rtg nie są już zbyt popularne (oprócz ich niskiej wydajności elektrycznej) chociaż powoli i w nowej postaci zaczynają wracać do łask.
rozbawiony wiadomo kim i czym Środa, 16 Sierpnia 2017, 17:13
NASA nawet nie potrafi skutecznie zlecić opracowania konwencjonalnego silnika rakietowego, a bierze się za nuklearny.
Amerykański narodowy program załogowych lotów kosmicznych już od 6 lat nie może doczekać się reaktywacji
Chyba jednak, że ta bez wątpienia wielce zasłużona agencja, znowu zostanie uratowana z opresji przez firmy prywatne (vide: SpaceX i United Launch Alliance), albo znowu będzie liczyć na dostawy silników rakietowych z Rosji (vide: RD-180, RD-181)... ;-)
Davien Środa, 23 Sierpnia 2017, 21:47
Ciekawe, ze to Rosja od czasu RD-170 nie opracowała żadnego nowego silinika tylko ciągle korzysta z mutacji tej starej konstrukcji:)) Jakos tez od ponad 20 lat nie moga się doczekać nowej rakiety, tylko muszą latać antycznymi Sojuzami i Protonami. Rosji pozostała juz własciwie rola dostawcy prostych i tanich( jedyny powód że ktos je kupuje) podzespołów do dwóch z wielu rakiet amerykańskich i wożenie bogatych na ISS ale czemu sie dziwić patrząc na jej zacofanie techniczne(nawet wyposażenia do swojego satelity nie potrafią zrobic tylko na Zachodzie muszą kupować ) :))
Beria Czwartek, 17 Sierpnia 2017, 20:15
Putin i uspokój sie.
user1 Czwartek, 17 Sierpnia 2017, 14:27
Prędzej jest to zasłona dymna (obecne programy NASA) dla czarnych projektów .Wątpię by obecnie amerykanie puścili public swoje najnowsze osiągnięcia - dlatego symulują aż miło niedostatki w programach kosmicznych i to ciągłe zwlekanie , przeciąganie . W tle na 100% działają inne o wiele bardziej zaawansowane projekty niż to co oferuje nam obecnie NASA + firmy prywatne .Zresztą prześledźcie sobie rozwój amerykańskiego lotnictwa i programów kosmicznych w ostatnich 15 latach to zobaczycie dziwną rzecz ,że jest w tych branżach coś zbyt cicho - czasem ktoś rzuci jakiś ochłap w stylu wsadźmy silnik jądrowy , albo pokażą kapsułę Orion w nowym wcieleniu i nic z tego nie wynika
ppp Czwartek, 17 Sierpnia 2017, 12:04
Silniki jądrowe powstały już dawno temu ale ze względów bezpieczeństwa nie użyto praktycznie ani jednego modelu. W przypadku awarii rakiety napędzanej silnikiem jądrowym jest duże niebezpieczeństwo skażenia terenu ale już przy silnikach marszowych jest ono żadne.
rozbawiony wiadomo kim i czym Środa, 16 Sierpnia 2017, 17:13
NASA nawet nie potrafi skutecznie zlecić opracowania konwencjonalnego silnika rakietowego, a bierze się za nuklearny.
Amerykański narodowy program załogowych lotów kosmicznych już od 6 lat nie może doczekać się reaktywacji
Chyba jednak, że ta bez wątpienia wielce zasłużona agencja, znowu zostanie uratowana z opresji przez firmy prywatne (vide: SpaceX i United Launch Alliance), albo znowu będzie liczyć na dostawy silników rakietowych z Rosji (vide: RD-180, RD-181)... ;-)
ppp Środa, 16 Sierpnia 2017, 13:13
Autor nie ma pojęcia o czym pisze. W silniku nuklearnym a raczej jądrowym nie ma mowy o wytwarzaniu plazmy. W silniku jonowym tak ale nie w tym przypadku. Poza tym wodór nie jest jedynym paliwem do wykorzystania. W silniku nuklearnym wodorowym dąży się do uzyskania temperatury około 2000 stopni Celsiusza aby przekształcić dwu cząsteczkowy wodór do jedno cząsteczkowego dla uzyskania większego impulsu właściwego. Na razie taka temperatura jest nieosiągalna ale i tak silniki jądrowe mają większy ciąg i impuls właściwy od silników chemicznych.
Captcha_bis Środa, 16 Sierpnia 2017, 12:46
To wszystko powinno funkcjonować zupełnie inaczej. 2 bazy jak ISS, jedna na orbicie Ziemi a druga Marsa i atomowe "pociągi" latające tam i z powrotem z zaopatrzeniem, astronautami i co tam jeszcze jest potrzebne.
SMUTNE USA Środa, 16 Sierpnia 2017, 10:33
Rosjanie są znacząco dalej w konstrukcji tego silnika i to oni będą pierwszymi którzy to przetestują. Czemu o tym nie ma s24 to niem za to PR ameryki jak zwykle działa:
---------------
rogram silnika jądrowego dla potrzeb podróży kosmicznych został uruchomiony w 2011 roku i w ciągu dwóch lat, kosztem około 274 mln USD, stworzono projekt techniczny. W ciągu kolejnych dwóch lat (do roku 2018) prototyp ma być gotowy do pierwszych prób w locie.
Rosjanie budując nową generację silnika kosmicznego mogli czerpać z całego bogactwa dostępnych technologii opracowanych jeszcze za czasów byłego ZSRR. Wówczas inżynierowie radzieccy pracowali nad projektem niewielkiego reaktora atomowego Topaz. Ich głównym założeniem było stworzenie lekkiego urządzenia, które zdolne by było do długotrwałej pracy w warunkach przestrzeni kosmicznej. Taki reaktor napędzany jest wysoko wzbogaconym paliwem nuklearnym i produkuje spore ilości energii elektrycznej. Pierwszy powstały w ten sposób reaktor TOPAZ-I był w stanie generować energię na poziomie 5 kW, a 12. kg zapas paliwa wystarczał na maksymalnie 5 lat pracy. Co ważne, całość ważyła zaledwie 320 kilogramów. Pierwsze próby kosmiczne przeprowadzono przy użyciu satelity Kosmos 1818.
Davien Środa, 23 Sierpnia 2017, 21:50
Biorac pod uwage że TOPAZ był prototypem reaktora do zasilania w elektryczność satelitów to niezłą wpadkę jak zwykle zaliczyłeś:))
dochtor4 Środa, 16 Sierpnia 2017, 22:35
Nie wiesz o czym piszesz. Ten ruski reaktor to tylko elemnet do produkcji energii elektrycznej do zasilania urzadzen pokladowych. Nie do napedu. Bzdury ze Sputnika jak zwykle.
SMUTNE USA Czwartek, 17 Sierpnia 2017, 11:56
wiem o czym piszę bo dalsza część tego artykułu pisze właśnie o silniku, trzeba sobie odnbależć resztę i przeczytać
dochtor4 Czwartek, 17 Sierpnia 2017, 22:02
Wiesz gdzie to jest to wlej i pochwal sie.
plato Środa, 16 Sierpnia 2017, 13:35
Rosjanie / sowieci zawsze byli o krok przed USA w technice jądrowej - RTG, reaktory eksperymentalne itp. Gdyby tylko całą energię intelektualną i pieniądze skierowali na eksplorację kosmosu zamiast straszyć sąsiadów deeskalacyjnymi uderzeniami jądrowymi itd., to już dawno byliby na Marsie. Szkoda, że taki potencjał ludzki oraz dekady badań się marnują.
naval Środa, 16 Sierpnia 2017, 13:25
Jestem zszokowany, że jeszcze Rosjanie nie latają tym cudem.
ktos Środa, 16 Sierpnia 2017, 13:13
Faktycznie skoro tak to wysylamy info do USA. Niech zaprzestana prac, skoro Rosjanie sa dalej.
topaz Środa, 16 Sierpnia 2017, 13:05
znów pomyliłeś portale, wracaj na Sputnik i pozdrów towarzysza Wołodię
yaro Środa, 16 Sierpnia 2017, 22:16
Gdyby Ci się zechciało wziąć kawałek tekstu i zapytać wójka nie Wołodię a Georga to byś zaktualizował swoje informacje odnośnie źródła które opublikowało tę informację. A tak chciałeś dobrze a wyszło jak zwykle czyli nic.
Von Środa, 16 Sierpnia 2017, 13:01
Ruskie nie potrafia stworzyc supnika do Pak FA Su 57 a co dopiero do rakiert ha ha