Nukleáris meghajtás
(Rovat: Távoli világok kutatói, Emberes Mars-utazás? - 2021.02.27 07:15.)

Egy tanulmány szerint a NASA-nak fokoznia kellene erőfeszítéseit ezen a területen, ha el akar jutni emberekkel a Marsra.

Az USA Nemzeti Akadémiája (National Academies) februárban hozta nyilvánosságra a NASA szponzorálásával készített tanulmányát, amely szerint a NASA-nak mind a nukleáris termikus meghajtás (nuclear thermal propulsion, NTP), mind pedig a nukleáris elektromos meghajtás (nuclear electric propulsion, NEP) területén nagyobb erőfeszítéseket kellene tennie. Mindkét területen még jelentős akadályokat kell legyőzni, ha 2039-ben ezzel (az utazás időtartamát lerövidítő) technológiával akarnak űrhajósokat küldeni a Marsra.

A tanulmány szerzői az NTP technológiát illetően derűlátóbbak. Ennél egy atomreaktorral fűtik fel az üzemanyagot, például folyékony hidrogént, hogy tolóerőt hozzanak létre. A jelentés szerint azonban még ezen a területen is agresszívebb tempójú technológiafejlesztésre van szükség, ha tartani akarják a 2039-es céldátumot. A megoldandó műszaki problémák egyike, hogy az üzemanyagot 2700 K hőmérsékletre kell felforrósítani, de úgy, hogy a rendszert egy perc leforgása alatt üzemkész állapotba kell hozni. Megoldandó továbbá a folyékony hidrogén tárolása a fedélzeten, továbbá egyelőre nincsenek a hajtómű technológiájának tesztelésére alkalmas földi létesítmények.

A NASA-nak agresszívebben kellene a nukleáris meghajtás technológiáját fejleszteni, ha 2039-ben űrhajósokat akar küldeni a Marsra. (Kép: NASA)

A NEP technológiánál a fedélzeti atomreaktor elektromos áramot termel, amellyel ionhajtóművet működtetnek. A két technológia külön-külön létezik és működik ugyan, de szemben az eddig a világűrben használt ionhajtóművekkel ez esetben a fedélzeti reaktor teljesítményének megawatt nagyságrendbe kell esnie. A jelentés rámutat, hogy a területen 2005 óta csak csekély előrehaladás történt, és az is kis teljesítményű rendszereket érintett.

A jelentés végkövetkeztetése szerint még a fejlesztés tempójának jelentős felgyorsítása esetén is kétséges, tartani lehet-e a 2039-es céldátumot. Mindenesetre azt javasolják a NASA-nak, gyorsítsa fel a NEP technológia fejlesztésének tempóját.

A NASA nem csak a hajtóművek területén foglalkozik nukleáris fejlesztésekkel. Az NTP és a NEP mellett folyik az égitestek felszínén maghasadással energiát termelő rendszerek, például a Kilopower fejlesztése. A NASA eddig a Kilopower fejlesztésére helyezte a hangsúlyt, mert azt a berendezést az Artemis-program keretében már használni lehetne, maga a program viszont nem igényel nukleáris hajtóművet. Az NTP kongresszusi támogatói viszont beleszőtték a fenti jelentés megállapításait a 2021. évi költségvetési törvénybe, amelyben arra utasítják a NASA-t, hogy az 1,1 milliárd dolláros űrtechnológiai költségvetéséből fordítson 110 millió dollárt az NTP technológia fejlesztésére, amely összegből 80 millió dollárt olyan kísérleti eszközök fejlesztésére kell fordítani, amelyek a világűrben demonstrálják a technológia életképességét. Ugyanakkor a NASA tanácsadó testületének technológiai bizottsága január végén megerősítette, hogy korábban az Artemis-programra tekintettel a felszínen alkalmazható technológiák mellett foglaltak állást. A NASA űrtechnológiáért felelős főigazgató-helyettese viszont rámutatott, hogy ők már többször sürgették az NTP technológia támogatását, amely a NASA-n kívül a Védelmi Minisztérium számára is érdekes. A Trump-adminisztráció a december 16-án kiadott 6. számú Űrpolitikai Irányelvében állást foglalt a nukleáris technológiák fejlesztése mellett, mind a felszíni energiatermelés, mint a hajtóművek vonatkozásában, viszont az Artemis okán a felszíni energiatermelésnek biztosítottak volna elsőbbséget.