Harmadára rövidítheti a Mars-utazást egy új nukleáris hajtómű
2020 / 10 / 26 / Bobák Áron
Harmadára rövidítheti a Mars-utazást egy új nukleáris hajtómű
A seattle-i Ultra Safe Nuclear Technologies (USNC-Tech) egy új nukleáris termikus rakétahajtómű (NTP) terveit szállította le a NASA-nak - írja a New Atlas. Az új hajtómű biztonságosabb és megbízhatóbb, mint a korábbi nukleáris hajtóművek, és sokkal hatékonyabb, mint a mai, kémiai hajtóanyaggal működő rakéták, így a harmadára csökkenthetné le a Mars-utazás idejét.

Az űrutazásnál különösen fontos, hogy minél rövidebb idő alatt minél nagyobb távolságot tudjunk megtenni, a mai, kémiai hajtóanyagokkal működtetett rakéták pedig nem igazán alkalmasak arra, hogy kitárják az emberiség előtt a mélyűri utazások kapuját. A NASA számításai szerint még egy Mars-utazás is kilenc teljes hónapba telne a jelenlegi technológiával, aminek a szűk keresztmetszetét az egyszerre magunkkal vihető üzemanyag adja. Bár a mérnökök egy ideje már kísérleteznek az úgynevezett ionhajtóművekkel, amik a napenergiának köszönhetően szinte végtelen üzemanyaggal rendelkeznek, ám ezeknek a teljesítménye egyelőre csak arra elég, hogy egészen kis eszközöket működtessenek, többek között a műholdak pályakorrekciójához használják őket.

Hat új technológia, amelyekkel a NASA a Marsra készül Rengeteg megoldandó probléma vár a mérnökökre, ha embert akarnak a Marsra küldeni. Hatásosabb hajtóművekre, újragondolt szkafanderre, lakhatási és közlekedési eszközökre, valamint gyorsabb kommunikációs megoldásokra lesz szükség. Ezekből szemezgettünk most.

A nukleáris energia a hadihajóknál és tengeralattjáróknál már bevált, így adja magát a kérdés, hogy miért nem használunk nukleáris hajtóműveket a rakétáknál is? A hajókhoz és a tengeralattjárókhoz képest jelentős eltérés, hogy a rakétának el kell hagynia a Föld légkörét, így a nukleáris reaktornak elég kicsinek kell lennie ahhoz, hogy a rakéta fel tudjon szállni, de elég erőteljesenek ahhoz, hogy használható legyen az űrutazáshoz. Hogy csak egy példát mondjunk: az egyelőre még csak a tervezőasztalon létező orosz LK-120 jégtörőhajó RITM-400 reaktorai egyenként csaknem 2000 tonnát nyomnak, míg a SpaceX által tervezett Csillaghajó teljes tömege (rakománnyal együtt) nagyjából 5000 tonna lesz.

A nukleáris hajtóműnek emellett rendkívül biztonságosnak is kell lennie, az USNC-Tech pedig azt állítja, hogy az új tervük mindkét kritériumnak maradéktalanul megfelel. Dr. Michael Eades, a vállalat főmérnöke szerint az új koncepció megbízhatóbb, mint a korábbi NTP tervek, a fajlagos impulzusa pedig kétszerese a kémiai hatóanyagot használó rakétákénak. A meghajtásához nagy teljesítményű, alacsony dúsítású (HALEU) uránt használnak, vagyis ugyanazt az uránt, amilyennel mostanában egyre több mikroreaktor-tervező is kísérletezik. Az ehhez szükséges uránt újrahasznosított nukleáris üzemanyagból nyerik, amit 5-20%-ra dúsítanak.

Az alacsony dúsítású uránnak az USNC-Tech szerint számos előnye van, hiszen strapabíróbb, mint a hagyományos nukleáris üzemanyag, így magasabb hőmérsékleten is képes működni. Ennek köszönhetően biztonságosabb reaktorok fejleszthetők ki, amelyek nagy tolóerőt és fajlagos impulzust biztosítanak, ami eddig csak magas dúsítású uránnal volt elérhető. Az alacsony dúsítású urán másik előnye, hogy a jelenlegi technológiával is nagy mennyiségben állítható elő.

A NASA az ilyen hajtóművektől azt reméli, hogy három hónapra csökkentik le a Marsra való utazás idejét, ami a jelenlegi rakétatechnikával nagyjából kilenc hónapba telne. Egy a mainál sokkal hatékonyabb hajtómű ráadásul jelentősen kiszélesítené a lehetséges célpontokat, így megnyithatná az ajtót a még távolabbi mélyűri utazások előtt is. Egy oda-vissza út a Marsra persze ettől nem lenne rövidebb, hiszen a bolygó csak átlagosan kétévente kerül olyan közel a Földhöz, hogy missziót lehessen rá indítani, viszont az asztronautáknak sokkal kevesebb időt kéne eltölteniük az utazással, ami azt jelenti, hogy sokkal több idejük lenne arra, hogy felfedezzék a Marsot, mielőtt visszaindulnak.

(Borítókép: SpaceX/Flickr)


Először vagy itt? Ez itt a Rakéta!
Olvasd el főszerkesztőnk beköszönőjét, mire számíthatsz tőlünk!
AKCIÓS ÚJ ÉPÍTÉSŰ LAKÁSOK BUDAPESTEN AKÁR 27 915 000 Ft-tól. TÉLI AKCIÓ A CORDIÁTÓL
Legyen a leggyorsabbak között, és szerezze meg álmai otthonát egyedülálló kedvezménnyel! 2020. december 31-ig kiemelt kedvezménnyel, akár 9% árelőnnyel vásárolhatja meg az ideális lakást kínálatunkból.
Ezek is érdekelhetnek

Hírlevél feliratkozás

Ne maradj le a jövőről! Iratkozz fel a hírlevelünkre, és minden héten elküldjük neked a legfrissebb és legérdekesebb híreket a technológia és a tudomány világából.