Az Ohio Állami Egyetem mérnökei egy új módszert fejlesztenek rakétahajtóművek meghajtására, folyékony urán felhasználásával egy gyorsabb és hatékonyabb nukleáris meghajtási formát hozva létre, amely egyetlen éven belül oda-vissza utat tehetne a Marsra.

A NASA és magánpartnerei a Holdra és a Marsra szegezik tekintetüket, azzal a céllal, hogy rendszeres emberi jelenlétet biztosítsanak a távoli égitesteken. Az űrhajózás jövője olyan rakétahajtóművek építésétől függ, amelyek gyorsabban és messzebbre tudják juttatni a járműveket az űrbe. A nukleáris termikus meghajtás jelenleg az új motortechnológiák élvonalában áll, amelyek célja, hogy jelentősen csökkentsék az utazási időt, miközben lehetővé teszik a nagyobb hasznos terhek szállítását.

Gyorsabban utazik, mint korábban

A nukleáris meghajtás egy nukleáris reaktort használ a folyékony hajtóanyag rendkívül magas hőmérsékletre való felmelegítésére, majd gázzá alakítja azt, amelyet egy fúvókán keresztül fújnak ki, és tolóerő előállítására használnak. Az újonnan kifejlesztett hajtóműkoncepció, amelyet centrifugális nukleáris termikus rakétának (CNTR) neveznek, folyékony uránt használ a rakéta-hajtóanyag közvetlen felmelegítésére. Ezzel a hajtómű nagyobb hatékonyságot ígér, mint a hagyományos vegyi rakéták, valamint más nukleáris hajtóművek, az Acta Astronautica  című folyóiratban megjelent új kutatás szerint .

Ha sikeresnek bizonyul, a CNTR lehetővé teheti a jövő járművei számára, hogy kevesebb üzemanyaggal nagyobb távolságokat tegyenek meg. A hagyományos vegyipari motorok adott mennyiségű hajtóanyaggal körülbelül 450 másodpercnyi tolóerőt termelnek, ezt a mértéket fajlagos impulzusnak nevezik. A nukleáris hajtóművek elérhetik a körülbelül 900 másodpercet, a CNTR pedig ezt a számot esetleg még magasabbra is növelheti.

„Például hat hónap alatt biztonságosan megtehetnénk egy egyirányú utat a Marsra, szemben azzal, hogy ugyanazt a küldetést egy év alatt teljesítenénk” – mondta Spencer Christian, az Ohio Állami Egyetem PhD-hallgatója és a CNTR prototípus-építésének vezetője egy nyilatkozatban . „Attól függően, hogy mennyire jól működik, a CNTR prototípus hajtóműve a jövő felé visz minket.”

A CNTR gyorsabb útvonalakat ígér, de különböző típusú hajtóanyagokat is használhat, például ammóniát, metánt, hidrazint vagy propánt, amelyek aszteroidákban vagy más űrbeli objektumokban találhatók.

A koncepció még gyerekcipőben jár, és még néhány mérnöki kihívást kell megoldani, mielőtt a CNTR Mars-küldetéseket indíthatna. A mérnökök azon dolgoznak, hogy a hajtómű indítása, leállítása és működése ne okozzon instabilitást, miközben a folyékony urán veszteségének minimalizálására is keresik a módját.

„Nagyon jól értjük a tervünk fizikáját, de még mindig vannak technikai kihívások, amelyeket le kell küzdenünk” – mondta Dean Wang, az Ohio Állami Egyetem gépészeti és repülőgépmérnöki docense és a CNTR projekt vezető tagja egy nyilatkozatban. „A jövőben is következetes prioritásként kell kezelnünk az űrben használt nukleáris meghajtást, hogy a technológiának legyen ideje kiforrni.” (Gizmodo)