Как сократить время полета на Марс в два раза: ответ ученых
Ученые из Университета Огайо представили свою концепцию ядерного ракетного двигателя, которая отличается от классических вариантов, изучаемых многими исследователями по всему миру. Они предлагают использовать жидкий уран во вращающихся цилиндрах в качестве ключевого компонента силовой установки. Это позволит значительно увеличить эффективность космических двигателей.
Концепция получила название CNTR (centrifugal nuclear thermal rocket). В ее основе лежит базовая идея о том, что ядерный компонент может эффективно разогревать жидкое топливо (пропеллент) до чрезвычайно высоких температур. Переход рабочего тела в газообразное состояние сопровождается его выбросом через сопло, что создает тягу. Предложенный вариант с жидким ураном позволит добиться более высоких температур, что увеличит эффективность силовой установки.
Авторы работы отмечают, что классические химические двигатели уперлись в потолок своей производительности. И следующий прорыв в космонавтике должен быть совершен именно за счет перехода на ядерные силовые установки. Расчеты показывают, что совершить путешествие на Марс и обратно с помощью CNTR можно за 420 дней. Кроме того, это откроет возможность для отправки тяжелых космических аппаратов по прямым траекториям к внешним планетам Солнечной системы или объектам пояса Койпера. Сейчас для этого требуются сложные гравитационные маневры у планет внутренней Солнечной системы, что занимает долгие годы.
Еще одним удобством CNTR является возможность использовать разные соединения в качестве рабочего тела, создающего тягу. Для этого подойдут аммиак, метан, гидразин или пропан. Некоторые из них можно найти на других объектах в космосе, что открывает перспективу для путешествий с дозаправкой. Кроме того, часть из них может долго храниться, что тоже полезно при дальних перелетах.
Разработчики CNTR отмечают, что им нужно еще решить ряд базовых проблем, связанных с использованием жидкого урана. В частности, актуален вопрос о его стабилизации при запуске, остановке и повторном старте двигателя. Также необходимо минимизировать потери расплавленного радиоактивного материала.
Ранее мы рассказывали о проекте ядерного двигателя от британской компании Pulsar Fusion.
