Na Mars za 45 dní může být brzy realita

To je zhruba o šest měsíců rychleji, než by trvalo dosáhnout rudé planety pomocí současných technologií. NASA vybrala koncept pro rok 2023 v rámci svého programu Innovative Advanced Concepts (NIAC), jak uvádí server Interesting Engineering.

Koncept NTP/NEP (Nuclear Thermal and Nuclear Electric Propulsion) je novou třídou bimodálního jaderného pohonu, který využívá „vlnový cyklus vrcholového rotoru“, jak se uvádí v příspěvku na blogu NASA.

Vědec, který za návrhem stojí, profesor Ryan Gosse z Floridské univerzity se domnívá, že by se doba cesty na Mars mohla zkrátit na pouhých 45 dní. Pokud bude technologie fungovat podle plánu, mohla by výrazně zkrátit dobu cestování na Mars a učinit mise na rudou planetu pro lidi nesrovnatelně bezpečnější.

Je jaderný pohon budoucností lidských letů do vesmíru?

Nový návrh s názvem „Bimodální NTP/NEP s vlnovým rotorovým přeplňovacím cyklem“ je jedním ze 14 návrhů, které NIAC vybral pro první fázi vývoje.

NASA dlouhodobě uvažuje o jaderném pohonu kosmických lodí. Patří sem i koncept NERVA (Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application), který byl úspěšně testován, ale poté byl zrušen přibližně ve stejné době, kdy v roce 1973 skončila éra programu Apollo.

V nedávné době NASA testovala také koncepční technologie jaderného pohonu v rámci projektu Prometheus na počátku roku 2000. Soukromá firma Ad Astra, kterou vede bývalý astronaut NASA Franklin R. Chang Díaz mezitím v roce 2021 dokončila rekordní 88hodinový test výdrže své plazmové rakety Vasimr VX-200SS s výkonem 80 kW. Společnost Ad Astra tvrdí, že její technologie jaderných raket by nakonec mohla dopravit člověka na Mars rychlostí 197 950 km/h.

Nový koncept jaderného pohonu NASA

Nový koncept NASA NIAC využívá dvě klíčové koncepce jaderného pohonu. Jaderně-termický pohon (NTP) využívá jaderný reaktor k ohřevu kapalného vodíku, který se přemění na plazmu a je veden tryskou k vytvoření tahu.

Jaderně-elektrický pohon (NEP) využívá jaderný reaktor k napájení iontového motoru s Hallovým efektem. Ten generuje elektromagnetické pole, které ionizuje a urychluje inertní plyn a vytváří tah.

Gosse, který na Floridské univerzitě působí jako vedoucí programu hypersoniky, ve své nové koncepci kombinuje výhody NTP i NEP. Inženýr navrhuje bimodální konstrukci založenou na reaktoru s pevným jádrem NERVA, který by poskytoval specifický impuls (lsp) 900 sekund. To je dvojnásobek výkonu stávajících chemických raket.

Kromě toho Gosse navrhuje také použití vlnového rotoru (Wave Rotor, WR) k dalšímu stlačení reakční hmoty pomocí tlaku, který vzniká při zahřívání kapalného vodíkového paliva v reaktoru. Podle inženýra to má potenciál zajistit tah srovnatelný s koncepcí NTP třídy NERVA, ale s vyšším Isp 1400-2000 sekund. Kombinace s cyklem NEP by přinesla ještě vyšší tah.

Zdroj: Interesting Engineering