Исследовательская группа Технологического института штата Джорджии (США) создает модели ядерных тепловых двигательных установок. Эти двигатели, как планируется, смогут доставить на Марс пилотируемую миссию.
Ядерные ракеты могли бы долететь до Марса вдвое быстрее, чем ракеты на традиционных двигателях, но проектирование реакторов, которые бы их приводили в действие, - непростая задача.
Об этом пишет в авторской колонке Дэн Котляр, доцент кафедры ядерной инженерии в Технологическом институте Джорджии. Его текст публикует ресурс Phys.org.
Ученый руководит группой, которая создает модели и симуляции для улучшения и оптимизации конструкций космических ядерных двигателей. Ракеты с такими двигателями однажды смогут обеспечить более быстрые космические путешествия, уверен исследователь.
По его словам, американское космическое агентство NASA планирует отправить пилотируемые миссии на Марс уже в течение следующего десятилетия. Проблему создает расстояние между планетами - космическому кораблю предстоит преодолеть путь в 225 миллионов километров до Красной планеты. Время в пути туда и обратно может растянуться на несколько лет.
"Это относительно долгое время полета является результатом использования традиционного химического ракетного топлива, - пишет Дэн Котляр. - Альтернативная технология химическим ракетам, которую агентство разрабатывает сейчас, называется ядерным термическим двигателем. Он использует механизм ядерного распада и может однажды привести в действие ракету, которая совершит путешествие к Красной планете вдвое быстрее".
Ученый объясняет, что технология распада активно применяется на нашей планете и уже хорошо зарекомендовала себя в производстве электроэнергии. Она используется для оснащения атомных подводных лодок.
Аналогичная технология в настоящий момент разрабатывается для космических аппаратов агентством NASA совместно с проектом Defense Advanced Research Projects Agency. Прототип нового двигателя планируется представить уже в 2027 году.
"Ядерная тепловая тяга могла бы также однажды стать источником энергии для маневренных космических платформ, которые будут защищать американские спутники на орбите Земли и за ее пределами. Но эта технология все еще находится в стадии разработки", - считает Дэн Котляр.
По его словам, во многих реакциях распада уран поглощает нейтрон, создавая уран-236, который затем распадается на два фрагмента. Возникает реакция, нагревающая топливо, которое выбрасывается из сопла, создавая движущую силу.
"Более 400 действующих ядерных энергетических реакторов по всему миру в настоящее время используют технологию ядерного деления, - пишет автор публикации. - Ядерные тепловые двигательные установки работают похожим образом, но они используют другое ядерное топливо, в котором больше урана-235. Они также работают при гораздо более высокой температуре, что делает их чрезвычайно мощными и компактными. Ядерные тепловые двигательные установки имеют примерно в 10 раз большую плотность мощности, чем традиционный реактор".