Rosjanie kończą prace nad napędem jądrowym dla statków kosmicznych

Teraz możemy zobaczyć, jak może wyglądać statek kosmiczny, który w taki innowacyjny napęd zostanie wyposażony. Prezentacja koncepcji odbyła się na konferencji przygotowanej przez Rosyjską Agencję Kosmiczną w Moskwie z okazji ukoronowania dorobku instytutu Keldysh Research Center.

Prace nad silnikiem jądrowym trwają podobno od 2010 roku, a pierwsze jego testy, według władz agencji, odbywają się od 2 lat. Niestety, szczegóły projektu oficjalnie trzymane są w tajemnicy, ale na jaw i tak wyszło kilka smaczków. Cale przedsięwzięcie opiewa na 300 milionów dolarów. Nie wiadomo jednak, kiedy Rosjanie wykorzystają swój innowacyjny napęd w praktyce, ale z przecieków można wywnioskować, że przed inżynierami pozostały już tylko testy w przestrzeni kosmicznej.

Nowy napęd ma nie tylko posłużyć do nadania ogromnej prędkości statkom kosmicznym, ale także pozwoli im na dowolne manewrowanie. Rosjanie mieli problem nie tylko z samym napędem, co z systemem jego chłodzenia w przestrzeni kosmicznej. Jako że w trakcie pracy jego części nagrzewają się do bardzo wysokich temperatur, inżynierowie musieli zbudować system chłodzenia, który w efektywny sposób mógłby radzić sobie z tym problemem. Najwyraźniej udało się im pokonać te trudności, gdyż ostatnie jego testy naziemne przebiegły na tyle pomyślnie, że niebawem ma zostać wysłany na orbitę w celu kolejnych eksperymentów.

Jądrowy silnik o nazwie JEDU został wyposażony w panelowe radiatory i unikalny system chłodzenia gazem. Składa się on z specjalnych rur, w których krąży ciecz. Odbiera ona ciepło z nagrzewających się elementów silnika i poprzez radiatory wypromieniowuje je w przestrzeń kosmiczną. Ale to nie wszystko. Pewna część cieczy rozdrabniana jest na małe krople i uwalniana bezpośrednio w przestrzeń kosmiczną. Schłodzone krople cieczy są następnie łowione i powracają do rur, gdzie proces bezustannie jest powtarzany. W ten sposób system chłodzenia jest o wiele efektywniejszy. Radiatory są ogromne i zostały zaprojektowane w ten sposób, aby być odporne na uderzenia kosmicznych skał.

Podobne plany realizuje również NASA, która od jakiegoś czasu coraz poważniej interesowała się porzuconymi w czasie ziemnej wojny technologiami napędów jądrowych. Agencja niedawno zaprezentowała gotowe do działania kompaktowe reaktory jądrowe o nazwie Kilopower, które będą dostarczały potrzebnej energii elektrycznej pierwszym kolonizatorom Księżyca i Marsa. NASA rozpoczęła też współpracę z amerykańską firmą BWX Technology.

Korporacja w 2017 roku otworzyła swoje biuro w mieście Huntsville w Alabamie i rozpoczęła intensywne prace dla NASA w kwestiach innowacyjnego silnika jądrowego nowej generacji, który nie będzie w spalinach emitował pierwiastków promieniotwórczych. Firma dostarcza reaktory na potrzeby okrętów podwodnych i lotniskowców. Specjalizuje się ona w tworzeniu technologii bardzo wydajnego nuklearnego napędu termicznego (NTP). Zaletą takiego napędu jest wykorzystywany w nim nisko wzbogacony uran (LEU). Takie paliwo jest nie tylko bezpieczniejsze w eksploatacji i stwarza mniejsze zagrożenie w przypadku wystąpienia awarii, ale również o wiele łatwiej je wyprodukować.

Korzyść jest też w możliwości wynoszenia o wiele cięższych ładunków, ponieważ rakieta wyposażona w taki napęd waży o połowę mniej od standardowej. NASA planuje upowszechnienie napędów jądrowych i kompaktowych reaktorów na przełomie lat 20. i 30., gdy plany pierwszej misji załogowej na Marsa wejdą w decydującą fazę.

Z pomocą tego typu rakiet lot na Czerwoną Planetę będzie trwał kilka lub kilkanaście dni, a nie pół roku. Przypomnijmy, że napędami jądrowymi żywo zainteresowane są również Chiny. CNSA w swoim programie eksploracji kosmosu na najbliższe dekady rozważa budowę nie tylko rakiet, a również dużych statków kosmicznych o takim napędzie. Jeśli Amerykanom, Rosjanom i Chińczykom uda się go z powodzeniem zastosować w projektowanych statkach kosmicznych, to będziemy mogli mówić o niesamowitym przełomie, którego efektem będzie łatwiejsza i dużo szybsza eksploracja Czerwonej Planety.

Źródło: GeekWeek.pl/Roskosmos/Keldysh Research Center / Fot. Keldysh Research Center