Povijest istraživanja nuklearnih raketa seže još od 1950-ih godina, ali još uvijek nismo svjedočili testiranju jedne u stvarnim svemirskim uvjetima.
Od 1950-ih, nuklearne rakete obećavaju revolucionirati svemirska putovanja. Sada, uz suradnju NASA-e, DARPA-e i Lockheed Martina, nalazimo se na pragu lansiranja prve nuklearne letjelice u orbitu za testiranje. Njihov DRACO projekt planira lansirati nuklearnu termalnu raketu (NTR) u orbitu na Vulcan Centaur raketi do otprilike 2027. godine.
Zašto je nuklearna energija važna za istraživanje svemira?
Nedavni izvještaji spominju ubrzanu svemirsku utrku između SAD-a i Kine. Nuklearna tehnologija predstavlja mnogo više od običnog oruđa u borbi za svemirsku nadmoć između dviju nacija. Ona bi mogla biti ključna za kolonizaciju Sunčevog sustava i širenje ljudske prisutnosti u svemiru. Također, može biti presudna za bilo koje planove stvaranja rezervnog planeta za našu vrstu.
Kratka povijest nuklearnih raketa
Godine 1955. Los Alamos National Laboratory započeo je razvoj nuklearnih termalnih motora kao dio Projekta Rover. Prvi eksperimentalni nuklearni raketni motor na svijetu, KIWI-A, testiran je 1959. godine.
NASA-in program NERVA nastavio je ovaj rad između 1961. i 1973. godine. NERVA je stvorila snažnije motore od tadašnjih kemijskih raketnih motora korištenih za Apollo misije. Iako je NERVA program obećavao, smanjenje proračuna i usmjerenje na program Space Shuttle doveli su do njegovog gašenja.
To znači da nijedan sustav nuklearne termalne propulzije nikada nije testiran u svemiru. Međutim, NASA i DARPA nedavno su dodijelili Lockheed Martinu ugovor vrijedan 499 milijuna dolara za izgradnju Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations (DRACO).
DRACO raketa će biti dugačka otprilike 15 metara i imat će promjer od 5,4 metra, što će joj omogućiti da stane na jednu od novih Vulcan Centaur raketa United Launch Alliancea.
Zašto graditi nuklearnu raketu sada?
Ako su nuklearne letjelice tako dobra ideja, zašto ih nismo već poslali u svemir? To je valjano pitanje. Istina je da nuklearne letjelice nikada nisu prestale biti dobra ideja, ali postoje dva ključna problema.
Prvi je pitanje novca. NERVA program je prekinut zbog smanjenja NASA-inog proračuna, što je značilo da su morali usmjeriti sredstva na programe koji će brže donijeti povrat investicije—tada je to bio Space Shuttle program.
U intervjuu iz 2023. godine za Interesting Engineering, osnivač Ad Astra Franklin Chang-Díaz također je naglasio problem prikupljanja sredstava za ovako ambiciozan projekt. “Vremenski okvir kada ćemo vidjeti demonstraciju VASIMR-a u svemiru u potpunosti ovisi o financiranju,” rekao je Chang-Díaz. “Trenutno, da bismo ovaj motor spremili za let, trebamo nešto oko 150 milijuna dolara. Za njegovo lansiranje u svemir trebali bismo možda još 50-60 milijuna dolara.”
Drugi problem je regulatorne prirode. Projekti poput NASA-inog NERVA zahtijevali su visoko obogaćeni uranij, što je predstavljalo problem jer bi neuspjeh pri lansiranju raspršio velike količine uranija po velikim područjima.
Da bi se taj problem izbjegao, DRACO će koristiti novi tip goriva zvan visokokvalitetni nisko obogaćeni uranij (HALEU), koji se proizvodi miješanjem visoko obogaćenog uranija do postotka obogaćenja ispod 20 posto.
Unatoč tim preprekama, SAD voli dobru svemirsku utrku. Brze inovacije Kine mogle bi pružiti poticaj potreban za pokretanje nuklearnih raketa. Prema izvještaju Ars Technica, general američke Svemirske komande James Dickinson izjavio je u travnju 2021. godine da “Peking traži svemirsku nadmoć kroz svemirske napadne sustave.”
Putovanje na Mars i dalje
Mnogi ljudi smatraju da bismo trebali prvo popraviti Zemlju prije nego krenemo na Mars. Međutim, ima dovoljno sredstava za oba cilja. Poznati znanstveni popularizator Carl Sagan jednom je ovu ideju nazvao “pogreškom lažne dihotomije”—kada se zanemaruje mogućnost da se oba rješenja mogu ostvariti istovremeno.
Projekt DRACO NASA-e i DARPA-e mogao bi otvoriti novu eru u kojoj nuklearne rakete konačno dobivaju financiranje koje zaslužuju. Prednosti bržih svemirskih putovanja ne mogu se podcijeniti. Kraća putovanja su ključna za zdravlje astronauta; što manje vremena provode u svemiru, manja je njihova izloženost štetnom kozmičkom zračenju.
Uskađivanje Marsa i Zemlje također je iznimno važan faktor. Ako bi putovanje trajalo kraće, astronauti bi mogli biti prisiljeni ostati na Marsu duže jer možda ne bi završili svoje zadatke na vrijeme za sljedeće usklađenje. Dva planeta približavaju se jednom svakih dvije godine i dva mjeseca.
Ako putovanje do Marsa traje sedam mjeseci, to zauzima velik dio tog prozora. Nuklearne rakete mogle bi prepoloviti vrijeme putovanja. S obzirom na te razlike, nadogradnja na nuklearne rakete mogla bi se jednog dana usporediti s prelaskom s kočija na automobile. One bi mogle igrati ključnu ulogu u budućem svemirskom društvu.
U intervjuu za Interesting Engineering, prošle godine, Chang Díaz je to sažeo: “Za mene, ovo je jedina stvar koja mora biti učinjena kako bi ljudi otišli na Mars. To je zadaća koja nije dovršena, a trebala je biti dovršena prije pola stoljeća. Ali nije prekasno.”
Pozdrav svima! Hvala što čitate Kozmos.hr! Ja sam Ivan i dugi niz godina pišem o svermiu, astronomiji, znanosti, povijesti i arheologiji, a imao sam priliku sudjelovati i u dokumentarcima Science Discovery-ja te History Channel-a.
