Godine 2020. Agencija za napredne obrambene istraživačke projekte (DARPA) pokrenula je program DRACO. Njegov je cilj razviti termalni nuklearni motor koji bi se mogao koristiti za letove u svemiru.
Šezdesetih i sedamdesetih godina prošlog stoljeća Sjedinjene Američke Države i Sovjetski Savez očajnički su željeli stvoriti nuklearni motor. Čak su i razvili nekoliko prototipova. Najpoznatiji od njih je zajednički program NASA-e i američke Komisije za atomsku energiju-NERVA, te sovjetski program za razvoj nuklearnog motora RD-0410.
Međutim, niti jedan od stvorenih uređaja nikada nije korišten za svemirske letove. Zašto? Za to postoji nekoliko razloga o kojima ćemo govoriti u sljedećim redovima. Ono što je važno je da Pentagon sada napreduje u stvaranju takvog sustava za svemirska putovanja.
Sve što trebate znati o nuklearnim motorima
Prvo, pogledajmo kako radi nuklearno-toplinski motor. Potisak koji takav uređaj razvija dolazi od korištenja reaktora nuklearne fisije za zagrijavanje goriva niske molekularne mase. Predlaže se upotreba vodika u tom svojstvu. S brzim zagrijavanjem, atomi vodika dobivaju kolosalnu količinu kinetičke energije i izbacuju se velikom brzinom, stvarajući potisak mlaza. Jednostavno je.
Korištenje pogonskog sustava ove vrste nudi ogromne prednosti u odnosu na konvencionalne raketne motore. Budući da pokazuje visoku učinkovitost, nuklearni motor može proizvesti specifične impulse (Isp) iznad 800 sekundi. Za usporedbu, konvencionalni kemijski potisak obično daje Isp od 300 do 450 sekundi. Razlika je očita.
https://kozmos.hr/nasa-ina-letjelica-psyche-priprema-se-za-polijetanje-2022/
Što se tiče nedostataka, najvažniji od njih je emisija radioaktivnog materijala kroz mlaznicu. Iako to prestaje biti problem ako se motor pokrene u svemiru, također morate uzeti u obzir generirano zračenje koje može utjecati i na elektroniku i na živa bića. Također možete primijetiti loš omjer razvijenog potiska prema vlastitoj težini proizvoda. I visoku cijena za nuklearni motor.
Od prednosti možemo dodati da neaktivirani nuklearni motor nije radioaktivan.
Nedostaci
No, možda je glavni nedostatak nuklearnih toplinskih motora ta što njihova učinkovitost, iako velika, nije osobito impresivna. Pogotovo u usporedbi s drugim obećavajućim pogonskim sustavima. (Na primjer, ionski pogonski sustav može lako isporučiti 2000 do 5000 Isp sekundi. Iako je potisak koji pružaju ove vrste motora obično oskudan).
Ta je činjenica postala razlog što su im svemirske agencije i organizacije njima naklonjene smatrale da će se s uvođenjem takvog motora definitivno pojaviti poteškoće. I njegovi nedostaci ne nadmašuju njegove prednosti.
10 stvari koje trebate znati o tome što se danas događa po ovom pitanju
Pokretanje programa DRACO
Godine 2020. Agencija za napredne obrambene istraživačke projekte (DARPA) pokrenula je program DRACO. Njegov je cilj razviti termalni nuklearni motor koji bi se mogao koristiti za letove u svemiru.
General Atomics
DARPA je 9. travnja 2021. godine s General Atomics -om dodijelila ugovor vrijedan 22 milijuna dolara za razvoj kompaktnog nuklearnog reaktora koji se može koristiti u nuklearnom motoru.
Gravitacija
Specifična težina ovog uređaja trebala bi biti slična težini konvencionalnog kemijskog motora. No Isp bi trebao biti dva do pet puta veći.
Rok
General Atomics ima godinu i pol dana za projektiranje odgovarajućeg reaktora za program prve faze. Reaktor bi trebao biti tipa HALEU (High-Assay Low-obogaćeni uran), odnosno sadržavat će 20% urana-235.
Jezgra
Vjerojatno će se u konačnom dizajnu koristiti čvrsta jezgra. Isto kao ona koja se koristila u programima iz 1960 -ih. Ali ne tekućinska ili plinska jezgra. Da, njihova uporaba u načelu može značajno poboljšati učinkovitost motora. Međutim, to će uvelike zakomplicirati dizajn.
Svemirska letjelica programa DRACO
DARPA je kasnije objavila ugovore za razvoj programskog broda DRACO. Prema objavljenim informacijama, Lockheed Martin je dobio 2,9 milijuna dolara, a Blue Origin 2,5 milijuna dolara.
Kada?
Obje će tvrtke početi razvijati svoje konceptne brodove nakon što General Atomics dovrši projektiranje reaktora.
Graditeljstvo
No, sasvim je očito da taj novac nije dovoljan za stvaranje svemirske letjelice na koju će se instalirati termo nuklearni motor. Najvjerojatnije govorimo samo o fazi preliminarnog projektiranja.
Zemljina atmosfera
Kao što je objašnjeno na početku ovog članka, nuklearni motori nisu opasni kada se lansiraju u orbitu u stanju mirovanja. No nakon lansiranja sve se mijenja. I morate biti vrlo oprezni da ih ne dovedete u Zemljinu atmosferu.
Slične inicijative
Program DRACO nije jedina američka inicijativa za oživljavanje nuklearnih toplinskih motora. NASA također ima svoj program. Njihov cilj je i razvoj nuklearnog motora. NASA je čak potpisala ugovor u iznosu od 9,4 milijuna dolara s tvrtkom BWX Technologies kako bi utvrdila ukupne parametre dizajna za reaktor novog nuklearnog motora.
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram-t.me/kozmoshr
Izvori:
• Darpa. (n.d.). Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations (DRACO).
• Howell, E. (2021, April 20). US military picks 3 companies to test nuclear propulsion in cislunar space. Space.com.
• McGlaun, S. (2021, April 15). DARPA selects three prime contractors for Draco program. SlashGear.
• Tegler, E. (2021, April 22). DARPA’s nuclear-propelled DRACO Demonstrator may be the first step toward a STAR Wars-like starfighter. Forbes.
