Atommeghajtású űrhajóval fele annyi idő a Marsra jutni

A marsutazás legnagyobb veszélyét az űrbéli sugárzás jelenti az emberre nézve, és minél hosszabb ideig tart az út, annál súlyosabbak a károk. A 225 millió kilométeres utazás pedig mintegy fél évig tarthat a jelenlegi technológiánkkal, ha azonban atommeghajtású rakétával tudnánk utazni, felére csökkenne az út ideje, számolt be a The Conversation.

Az atommag hasadását kihasználó módszer jól bejáratott a földi körülmények közepette, kegyen szó erőművekről, hajókról, tengeralattjárókról. A NASA és a DARPA (az USA védelmi technológiai kutatóközpontja) fogott bele az űrjárműveket meghajtó változat fejlesztésébe, és a reményeik szerint 2027-ben tesztelhetik a prototípust.

Az irányítható űreszközök terén óriási előrelépést jelenthet, ha megvalósul. Természetesen hadászati céllal is fejlesztik – egy gyors mozgású űrjármű a Föld körül keringő műholdak védelmét is elláthatja.

A módszer neve NTP, ami a nukleáris termikus meghajtás betűszava.

A hagyományos, kémiai hajtómű-technológia a kis tömegű üzemanyag és az oxigén keverésével és elégetésével állít elő tolóerőt azzal, hogy az égéstermék igen nagy sebességgel távozik a hajtómű fúvókáján át. A módszer legnagyobb baja a teher, az, hogy mind az üzemanyagot, mind az oxigént magával kell vinnie egy űrjárműnek, ha haladni akar. Az atommeghajtáshoz nincs szükség oxigénre, itt a maghasadás termelte hő forrósítja fel az üzemanyagot, ami aztán kiáramlik a hajtómű fúvókáján.

Az NTP az erőművekből ismert módon működne, ám a felhasznált uránban nagyobb arányban kell legyen a 235-ös izotóp, és jóval magasabb hőmérsékleten is működik, ennek köszönhetően válnak rendkívül nagy erejűvé és kompakttá is. Egy NTP tízszer olyan energiasűrűségű, mint a normál könnyűvizes reaktor. A módszer azt teszi lehetővé, hogy a hagyományos kémiai meghatjáshoz képest kétszeres sebességgel utazhasson egy atommeghajtású űrjármű.

Azonban ma már biztonsági okokból nincs olyan típusú dúsított urán, amely ehhez, a még az 1970-es évek elején kidolgozott technológiához kellene. Ma az úgynevezett alacsonyan dúsított urán (HALEU) fűtőanyagot használják az erőművekben, a DARPA által fejlesztett technológia is ezt az üzemanyagot tervezi felhasználni.

A tervező cégek, a Lockheed Martin és a BWX Technologies különleges követelményeknek és igen szigorú biztonsági előírásoknak megfelelő reaktort kell készítsenek. A reaktormag a Marsig és visszafelé tartó úton végig tökéletesen kell üzemeljen. Emellett kis tömegűnek, ám nagy hatásfokúnak kell lennie majd a hajtóműnek.

Kihívást jelent a hajtómű elindítását és leállítását megoldani, e folyamatok során igen nagy nyomás- és hőmérséklet-különbséget kell kiállnia az eszköznek. A vezérlő szoftvereket is az alapoktól kell megtervezni, mivel soha korábban efféle energiarendszer, ilyen hajtómű nem létezett még.