Nükleer enerjiyle çalışan bir roketin geliştirilmesi için Darpa ile anlaşma imzalayan NASA, Mars’a seyahati kolaylaştırmanın bir yolunu arıyor… Ya galaksinin geri kalanı? İlk test lansmanı sırasında (en az!) dört yıl içinde projenin uygulanabilirliğine ilişkin yanıt.
Nükleer sadece enerji üretiminden yana değil: Ukrayna işgalinin enerji gerilimleri birçok sivil programı canlandırırken, artık atomun gücü nihayet ‘uzay’a gidebilir. Amerikan uzay ajansı NASA, DRACO projesi aracılığıyla bir uzay nükleer roketinin geliştirilmesi için Amerikan askeri teknoloji ajansı (Darpa) ile işbirliği yaptığını gerçekten duyurdu (Çevik Cislunar Operasyonları için Gösteri Roketiveya Fransızca’da “dünya-ay bölgesi içindeki çevik operasyonlar için gösteri roketi”). Teorik gücünün NASA’nın tweet’inde gösterilen bir ilk hedefi olan bir tahrik: Mars gezegenine ilk insanlı görevi göndermek.
ile ortak oluyoruz @DARPA uzayda bir nükleer termal roket motorunu göstermek için. Bu yeni motor, daha fazla bilim yapmamıza ve varış noktalarına daha hızlı ulaşmamıza izin verecekti – Mars’a ilk mürettebatlı görevi göndermek için önemli adımlar. https://t.co/xhWJYNbRz2 pic.twitter.com/JUDN6nUGbj
—NASA (@NASA) 24 Ocak 2023
Çünkü Ay, insanın Ay’a geri dönmesine yol açması gereken Artemis görevinin son başarısıyla birçok zihni meşgul etse de, kızıl gezegen hala fantezilerin merkezinde yer alıyor. Bir yanda Elon Musk’ınkiler, hem de onlarca yıldır kızıl gezegeni fethetmek için çalışan NASA’nınkiler. Termal nükleer motorun üstesinden gelmeye yardımcı olabileceği pek çok zorluğu gündeme getiren bir gezegen.
Zaman, Mars gezilerinin düşmanı
Motordan bahsetmeden önce bu motorun geliştirilme sebebine bir göz atalım: zaman. Ay 384.400 km’lik sabit bir uzaklıkta bulunurken, Mars bizden ortalama 225 milyon km uzaktadır – 56 milyon yerberide, 405 milyon apojede (ve uzay fırlatmaları düz bir çizgide gerçekleşmez!). Zaten Ay’a yapılan yolculuklar teknik zorluklarken, Mars’a yapılan yolculuklar başka bir kulp çiftidir. Ve adam gemiye bindirmeyi amaçladığında daha da zorlaşıyor.
Birçok insansız görevin bedelini ödediği inişe ek olarak, Mars’a erkeklerle seyahat etmenin zorluğu da seyahat süresiyle bağlantılı. En iyi ihtimalle 180-200 gün civarında salınan bir süre. Keşif ve geri dönüş süresiyle (yaklaşık üç yıllık bir yolculuk!) birleştiğinde, bu süre iki temel sorunu ortaya çıkarır: uzay radyasyonuna bağlı fiziksel sağlığın korunması ve bu tür nedenlerle dünyalarından kopan insanların ruh sağlığının korunması. uzatılmış süre. Bu sürenin azaltılması bu nedenle riskin azaltılması için gereklidir. Atomun devreye girdiği yer burasıdır.
Kimyasal motorlardan daha verimli bir motor
Atom enerjisi NASA tarafından iki biçimde öngörülüyor: bir elektrikli nükleer motor ve bir termal nükleer motor. Uzay ajansı Darpa ile bu ikinci tip motor üzerinde işbirliği yapıyor. Böyle bir motor, ısıyı nükleer reaktörden sıvı yakıta aktararak çalışır. Isı, sıvıyı gaza dönüştürür, böylece gaz bir memeden dışarı atılmak üzere genişler. İtme üretmek. Nükleer reaktör söz konusu olduğunda, kimyasal motorlardan hem daha büyük hem de daha verimli (en az üç kat!)
Ayrıca okuyun: NASA ve ESA neden gelecekteki uzay çipleri için RISC V üzerine bahis oynuyor (Eylül 2022)
NASA’nın 850 ila 1250 ton arasında tahmin ettiği görevin yakıt kütlesini hafifletmeyi mümkün kıldığından çifte darbe. Ayrıca (ve daha da önemlisi) insanların Mars’a seyahat süresini sadece 100 güne indirebilir. Termal nükleer motor ile elektrikli nükleer motoru birleştiren çift modlu bir motor söz konusu olduğunda 45-50 gün bile – daha az güçlü, ancak sürekli uzun vadeli itme gücü sağlayabiliyor.
Küllerden yükselen tahrik
Seçilen çözüm ister mono ister çift modlu olsun, nükleer motorun kimyasal tahrike göre kağıt üzerinde çok önemli avantajları vardır. Ama aynı zamanda insanlığın şimdiye kadar üstesinden gelmeyi başaramadığı riskleri de beraberinde getiriyor. İster teknik ister siyasi nedenlerle. Teknik açıdan, ilk sorunları ortaya çıkaran kesinlikle bölünebilir malzemedir. “Güzel” sivil konsantrasyonlar yok: alan gerektirir, ağırlık, makinelerin tasarımında esastır. Bu nedenle seçilenler oldukça zenginleştirilmiş askeri sınıf malzemelerdir. NASA’yı Darpa projesine katılmaya iten sebep de budur. Ana yüklenici ve bu kalitede radyoaktif malzeme sağlayabilen tek kişi kim olmaya devam ediyor?
Geçmişte, Amerikalılar ve Sovyetler nükleer tahrik üzerinde çalıştılar. 50’li ve 60’lı yılların Amerikan projesi Orion (gelecekte ay yolculuğuna izin vermesi gereken kapsül değil), bir gemiyi uzaya itmek için patlamaların (!) gücünü kullanmaya çalıştı. 1960’ların başındaki ilk kısmi nükleer test yasağı anlaşmalarının ardından gömülen bir proje. Geliştirilmekte olana en yakın motor da Amerikan. Nerva denilen (Roket Aracı Uygulamaları için Nükleer Motor), bu proje 1960 ve 1972 yılları arasında Orion’dan devraldı. Bu nükleer termik motorun Mars’a itiş gücü sağlaması bekleniyordu, ancak Appolo programının sonu onun ölümüne işaret etti… ve biz de 2023’ün başlarına kadar beklememiz gerekti. bu teknolojinin etkili dirilişi.
Ayrıca okuyun: Nükleer füzyon: yakında enerji üretiminin geleceği için büyük bir duyuru mu? (Aralık 2022)
Bu nükleer tahrik motoru bir gerçeklik haline gelirse, uzaydaki bu nükleer “ilk” sadece yüksek güçlü itme için olacaktır. Çünkü radyoizotop termoelektrik jeneratörleri (RTG’ler) bir süredir uzaya gönderiliyordu. Onlarca yıldır Cassini gibi sondalara veya Perseverance gibi gezici araçlara sahip olan, plütonyum (ABD, Rusya) veya amerikan (Avrupa) temelinde çalışan bu cihazlardır. Ve düşük yoğunluklu tahrik ve/veya elektrik gücü sağlamayı mümkün kıl (ki bu, pil beslemesi aracılığıyla dolaylı olarak tahrik de sağlayabilir).
DRACO’nun 2027’de yapılması planlanan ilk test uçuşu için sadece dört yıl beklemek kaldı. Umarım!
Kaynak :
nasa
Bir yanıt yazın