Πετυχημένες δοκιμές καυσίμου πυρηνικής πρόωσης διαστημοπλοίων από την NASA
Τα τελευταία χρόνια αναπτύσσονται νέες τεχνολογίες και μεθόδοι που θα επιτρέπουν σε ένα διαστημόπλοιο να κινείται ταχύτερα και πιο αποδοτικά ώστε μετακινηθεί η ανθρωπότητα ευκολότερα αρχικά μέσα στο ηλιακό μας σύστημα και στη συνέχεια σε άλλες περιοχές του γαλαξία μας. Στο πλαίσιο η NASA δοκιμάζει ένα νέο είδος καυσίμου που προορίζεται για τον υπό ανάπτυξη τομέα της πυρηνικής θερμικής πρόωσης (NTP).
Οι μηχανές χημικής πρόωσης αποτελούν εδώ και καιρό το πρότυπο για τις διαστημικές πτήσεις αλλά για να ταξιδέψουν οι άνθρωποι πιο μακριά από τη Σελήνη θα χρειαστούν πολύ πιο ισχυρή και αποτελεσματική πρόωση. Οι κινητήρες πυρηνικής θερμικής πρόωσης (NTP) προσφέρουν ώση τόσο υψηλή όσο η συμβατική χημική πρόωση με δύο έως πέντε φορές υψηλότερη απόδοση πράγμα που σημαίνει ότι το διαστημόπλοιο μπορεί να ταξιδεύει και πιο γρήγορα και σε πιο μεγάλες αποστάσεις.
Η NASA σε συνεργασία με την General Atomics Electromagnetic Systems (GA-EMS) αναφέρουν ότι πέτυχαν ένα σημαντικό ορόσημο στο δρόμο για τη χρήση πυραύλων NTP. Στο Κέντρο Διαστημικών Πτήσεων Μάρσαλ της NASA στην Αλαμπάμα δοκιμάστηκε ένα νέο καύσιμο αντιδραστήρα NTP για να ανακαλύψει εάν το καύσιμο αυτό θα μπορούσε να λειτουργήσει στις ακραίες συνθήκες του Διαστήματος. Σύμφωνα με τα στελέχη της GA-EMS οι δοκιμές έδειξαν ότι το καύσιμο μπορεί να αντέξει τις σκληρές συνθήκες της διαστημικής πτήσης.
«Είμαστε πολύ ενθαρρυμένοι από τα θετικά αποτελέσματα των δοκιμών που αποδεικνύουν ότι το καύσιμο μπορεί να επιβιώσει σε αυτές τις επιχειρησιακές συνθήκες, φέρνοντάς μας πιο κοντά στην πραγματοποίηση της δυνατότητας ασφαλούς, αξιόπιστης πυρηνικής θερμικής πρόωσης για αποστολές σε Σελήνη και βαθύ Διάστημα» δήλωσε ο Σκοτ Φόρνι πρόεδρος της General Atomics. Για να δοκιμάσει το καύσιμο, η General Atomics πήρε τα δείγματα και τα υπέβαλε σε έξι θερμικούς κύκλους που χρησιμοποίησαν ζεστό υδρογόνο για να αυξήσουν γρήγορα τη θερμοκρασία στους 2.326 βαθμούς Κελσίου.
Οποιοδήποτε καύσιμο πυρηνικής θερμικής πρόωσης σε ένα διαστημόπλοιο θα πρέπει να μπορεί να επιβιώσει σε ακραίες θερμοκρασίες και έκθεση σε καυτό αέριο υδρογόνου. Για να ελέγξει πώς το καύσιμο θα μπορούσε να αντέξει αυτές τις συνθήκες, η General Atomics διεξήγαγε πρόσθετες δοκιμές με διαφορετικά προστατευτικά χαρακτηριστικά για να λάβει περαιτέρω δεδομένα σχετικά με το πώς διαφορετικές βελτιώσεις υλικών βελτίωσαν την απόδοση του καυσίμου υπό συνθήκες παρόμοιες με αυτές ενός πυρηνικού αντιδραστήρα.
Οι δοκιμές
Σύμφωνα με την εταιρεία, αυτού του είδους οι δοκιμές ήταν οι πρώτες. «Από όσο γνωρίζουμε, είμαστε η πρώτη εταιρεία που χρησιμοποιεί τη μονάδα συμπαγούς περιβαλλοντικής δοκιμής στοιχείων καυσίμου (CFEET) για να δοκιμάσει και να αποδείξει με επιτυχία τη βιωσιμότητα του καυσίμου μετά από θερμικό κύκλο σε αντιπροσωπευτικές θερμοκρασίες και παρουσίας υδρογόνου» αναφέρει η Κριστίνα Μπακ αντιπρόεδρος της General Atomics Nuclear Technologies and Materials.
Οι δοκιμές έδειξαν ότι ένα σύστημα NTP που χρησιμοποιεί αυτό το καύσιμο θα μπορούσε να λειτουργεί δύο έως τρεις φορές πιο αποτελεσματικά από τους σημερινούς πυραυλοκινητήρες. Η ταχύτερη μετακίνηση θα μπορούσε να μειώσει τους κινδύνους για τους αστροναύτες, καθώς τα μεγαλύτερα ταξίδια απαιτούν περισσότερες προμήθειες και πιο ισχυρά συστήματα για την υποστήριξη των αστροναυτών ενώ ταξιδεύουν στον προορισμό τους. Υπάρχει και το θέμα της ακτινοβολίας.
Όσο περισσότερο είναι οι αστροναύτες στο Διάστημα, τόσο περισσότερη κοσμική ακτινοβολία υπόκεινται. Οι μικρότεροι χρόνοι πτήσης θα μπορούσαν να μειώσουν αυτούς τους κινδύνους, καθιστώντας πιο κοντά στην πραγματικότητα τη δυνατότητα ανθρώπινης διαστημικής πτήσης στο βαθύ διάστημα. Το 2023, η NASA και η Υπηρεσία Προηγμένων Ερευνητικών Προγραμμάτων Άμυνας (DARPA) ανακοίνωσαν ότι εργάζονται σε έναν πυρηνικό θερμικό πυραυλικό κινητήρα, έτσι ώστε η NASA να μπορεί να στείλει ένα διαστημικό σκάφος με πλήρωμα στον Άρη. Η NASA ελπίζει να κάνει μια πρώτη επίδειξη της τεχνολογίας αυτής το 2027.
