НАСА поддержало разработку ядерного космического двигателя, который позволит долететь до Марса всего за 45 дней вместо семи месяцев. Американская компания SpaceNukes совместно с Университетом Мичигана создаёт новое поколение ядерных электрических установок, которые в 25 раз эффективнее обычных ракет. Параллельно ведётся сотрудничество с Ad Astra Rocket Company, чей двигатель VASIMR может развивать скорость до 197 950 км/ч.
SpaceNukes работает с программой Space Power and Propulsion for Agility, Responsiveness, and Resilience (SPAR). Она ставит своей целью разработку технологий ядерного электрического движения для будущих исследований космоса. Технология будет применяться как для военных, так и для гражданских целей.
Технологии ядерного электрического движения используют ядерный реактор для питания электрической двигательной установки. Как утверждают в SpaceNukes, эти системы в 25 раз эффективнее традиционных ракет.
Компания заявляет, что одной из её ключевых целей является разработка космического корабля, который сможет маневрировать. Миссии с использованием традиционных ракет должны тщательно планировать свои траектории и тягу двигателя, однако внедрение ядерных электрических ракет предоставит гораздо больше свободы в этом отношении.
В 2018 году SpaceNukes завершила испытание своего реактора Kilopower с использованием технологии Стирлинга (KRUSTY). Она продемонстрировала систему Kilopower — модульный реактор, предназначенный для длительных космических миссий.
Партнёрство между SpaceNukes и Мичиганским университетом будет включать разработку реактора второго поколения. Новая конструкция будет способна выдерживать более высокие рабочие температуры для активной зоны реактора и радиаторов. Это позволит значительно сократить общую массу двигательной установки.
SpaceNukes утверждает, что является единственной американской компанией, которая спроектировала, построила и испытала новую концепцию ядерного реактора за последние 50 лет.
Над подобными технологиями работает и другая компания — Ad Astra Rocket Company, основанная бывшим астронавтом НАСА Франклином Чангом Диасом. Она разрабатывает ядерный электротяговый двигатель под названием VASIMR. В интервью 2023 года Диас заявил, что ядерная электротяга — это «единственное, что нужно, чтобы люди отправились на Марс». Однако он добавил, что проект требует много финансирования, и поиск инвесторов является препятствием.
В прошлом году SpaceNukes объявила о партнёрстве с Ad Astra для совместной разработки технологий. Двигатель VASIMR, работающий на ядерном реакторе, сможет разгонять космический корабль до скорости 197 950 км/ч. Теоретически это позволило бы аппарату достичь Марса примерно за 45 дней, сократив существующие оценки времени путешествия в шесть раз.
Между тем американская компания Howe Industries разрабатывает технологию под названием импульсная плазменная ракета (PPR). По заявлениям компании, эта двигательная установка способна создавать тягу до 100 000 Н при удельном импульсе в 5000 секунд, что соответствует двум основным требованиям, предъявляемым к космическим миссиям в дальнем космосе. Это делает её перспективным кандидатом для будущих полётов в дальний космос.
В 2023 году НАСА одобрило концепт ядерно-электрической двигательной установки (NEP), которая полагается на ядерный реактор, обеспечивающий электроэнергией двигатель на эффекте Холла. Ионный двигатель генерирует электромагнитное поле, которое ионизирует и ускоряет инертный газ (например, ксенон) для создания тяги. Эту технологию рассматривали в рамках Инициативы ядерных систем НАСА (NSI).
Кроме того, Институт передовых концепций НАСА выделил грант стартапу Positron Dynamics на разработку ракетного двигателя нового типа — ядерного двигателя на осколках деления (ЯРОД). По расчётам, это будет нечто среднее между мощностью химических ракет и долгосрочной тягой солнечных парусов.
Источник: habr.com