Компания Ultra Safe Nuclear Technologies из Сиэтла (USNC-Tech) разработала концепцию нового двигателя с ядерным тепловым движением (NTP) и доставила его в НАСА. Эта концепция, заявленная как более безопасная и надежная, чем предыдущие проекты NTP, и с гораздо большей эффективностью, чем химическая ракета, могла бы помочь реализовать цель использования ядерной силовой установки, чтобы произвести революцию в путешествиях в дальний космос, сократив время полета Земля-Марс до трех месяцев.
Поскольку химические ракеты уже близки к своим теоретическим пределам, а электрические космические двигательные установки имеют очень низкую тягу, ракетные инженеры продолжают искать способы создания более эффективных и мощных двигателей с использованием некоторого варианта ядерной энергии. При правильной конструкции такие ядерные ракеты могли бы иметь эффективность в несколько раз больше, чем их химическая разновидность. Проблема состоит в том, чтобы создать ядерный реактор, который был бы достаточно легким и достаточно безопасным для использования за пределами земной атмосферы, особенно если на космическом корабле находится экипаж.
По словам доктора Майкла Идса, главного инженера USNC-Tech, новый концептуальный двигатель более надежен, чем предыдущие разработки NTP, и может производить удельный импульс вдвое больше, чем химическая ракета. Удельный импульс - это мера эффективности ракеты.
В качестве топлива для этой концепции UNSC-Tech использует полностью керамическое микрокапсулированное топливо (Fully Ceramic Micro-encapsulated, FCM) для питания реактора двигателя. Это топливо основано на высокопробном низкообогащенном уране (HALEU), который получают из переработанного гражданского ядерного топлива и имеет обогащение от 5 до 20 процентов - больше, чем у гражданских реакторов, и меньше, чем у морских реакторов. Затем топливо инкапсулируется в частицы, покрытые карбидом циркония (ZrC).
Компания утверждает, что это топливо намного прочнее обычного ядерного топлива и может работать при высоких температурах. Это обеспечивает более безопасную конструкцию реактора и высокую тягу и удельный импульс, которые ранее можно было получить только с высокообогащенным ураном. Кроме того, такое топливо можно производить с помощью существующих цепочек поставок и заводов-производителей.
Есть надежда, что новая концепция может привести к созданию ядерных двигателей, которые резко сократят время полетов в дальний космос, поскольку полет на Марс с экипажем будет осуществлен всего за три месяца. Помимо этого, концепция нацелена на коммерческий рынок, также как и на НАСА и Министерство обороны США, что позволяет выполнять более амбициозные частные миссии.
«Ключом к дизайну USNC-Tech является сознательное совпадение технологий наземных и космических реакторов», - говорит доктор Паоло Веннери, генеральный директор USNC-Tech. «Это позволяет нам использовать достижения в ядерных технологиях и инфраструктуре наземных систем и применять их в наших космических реакторах».
Этот проект является частью исследования, проводимого Analytical Mechanics Associates (AMA) для космического агентства относительно полета с использованием NTP. USNC-Tech заявляет, что концепция была «разработана для того, чтобы обеспечить успешную демонстрацию системы в ближайшем будущем и уменьшить препятствия для полномасштабного развертывания», но мы подозреваем, что до шестимесячного полета на Марс (туда и обратно), вероятно, еще далеко.
Источник: New Atlas / Ultra Safe Nuclear Technologies
