Anijet e ardhshme bërthamore të NASA-s mund të na çojnë në Mars

Më 26 qershor 1968, motori më i fuqishëm i raketave bërthamore i ndërtuar ndonjëherë, Phoebus 2A, u testua në SHBA.

Ky test zgjati për 750 sekonda dhe tregoi se reaktori mund të transportonte njerëzit në Mars.

Megjithatë, për shkak të madhësisë dhe kostos së tij të madhe, së bashku me vizionin e kufizuar të Presidentit të atëhershëm Nixon për eksplorimin e hapësirës, ​​ky projekt nuk u materializua kurrë.

Tani, ushtria amerikane dhe NASA po ndërtojnë motorë të ngjashëm me Phoebus 2A edhe një herë për t’u përdorur në anije kozmike.

DARPA dhe NASA janë duke punuar në një projekt NTR të quajtur Raketë Demonstruese për Operacionet e Agile Cislunar (DRACO).

Ai do të përdorë një lëndë djegëse të re të njohur si uranium i pasuruar me vlerësim të lartë (HALEU) për shtytje.

Sipas studiuesve, kjo anije kozmike duhet të peshojë më shumë se 600 tonë dhe mund të arrijë në Mars për 297 ditë.

Një afat kohor për testet e tij nuk është bërë i ditur.

Në kundërshtim me besimin popullor, nuk ishte NASA, por ushtria që fillimisht mbrojti raketat me motorë bërthamorë.

Ushtria pa potencial në këta motorë për raketa balistike ndërkontinentale (ICBM), duke ndezur një interes të ri për këtë teknologji.

Kjo punë për raketat termike bërthamore (NTR) filloi që në mesin e viteve 1950 me programin Rover, të iniciuar nga Forcat Ajrore të SHBA.

Koncepti pas NTR-ve përfshin përdorimin e turbopompave për të ushqyer hidrogjenin e lëngshëm përmes një bërthame të reaktorit bërthamor.

Ky proces e ngroh hidrogjenin në temperatura jashtëzakonisht të larta përpara se ai të dëbohet përmes një gryke, duke gjeneruar shtytje.

Ndryshe nga raketat kimike që kërkojnë djegie në një dhomë, NTR-të ngrohin gazin duke e sjellë atë në kontakt të drejtpërdrejtë me një reaktor bërthamor, duke çuar në efikasitet më të madh të karburantit.

Avantazhi kryesor i NTR-ve është efikasiteti i tyre i karburantit.

“Impulsi specifik”, i cili mund të krahasohet me kilometrazhin e gazit të një rakete, llogaritet nga rrënja katrore e temperaturës së gazit të shkarkimit, pjesëtuar me peshën molekulare të shtytësit.

Meqenëse hidrogjeni ka peshën molekulare më të ulët, ai është shtytësi më efikas për raketat.

Ndryshe nga raketat kimike që kërkojnë një oksidues për djegie, duke rritur peshën totale molekulare, NTR-të mund të veprojnë me hidrogjen të pastër, duke i bërë ato dy herë më efikase.

Kalimi nga reaktorët e palëvizshëm në Tokë në reaktorët fluturues paraqet sfida të rëndësishme.

Për shembull, raketat termike bërthamore (NTR) kanë nevojë për bërthamën për të funksionuar në temperatura që arrijnë 3,000 K – rreth 1,800 K më të larta se reaktorët me bazë tokësore.

Prodhimi i shufrave të karburantit që mund t’i rezistojnë temperaturave të tilla ka rezultuar jashtëzakonisht i vështirë.

Gjithashtu, hidrogjeni është shumë gërryes në këto temperatura, veçanërisht kur ndërvepron me disa materiale të qëndrueshme në 3,000 K.

Një sfidë tjetër e rëndësishme në zhvillimin e raketave termike bërthamore (NTR) është përdorimi i shufrave të kontrollit.

Në reaktorët standardë në Tokë, këto shufra hidhen në mënyrë gravitacionale në bërthamë për të moderuar aktivitetin e reaktorit – një metodë që nuk do të funksiononte gjatë fluturimit.

Kjo çështje paraqet një problem unik për inxhinierët dhe shkencëtarët që punojnë në teknologjinë NTR, duke e komplikuar më tej zbatimin e saj.