Nükleer itiş konsepti gerçek olursa, insanlar Mars’a 45 günde gidebilecek

NASA, 2023 için Yenilikçi Gelişmiş Kavramlar (NIAC) programının bir parçası olarak, Faz I gelişimi için bir nükleer itici konsepti belirledi. Nükleer Termal ve Nükleer Elektrikli İtiş (NTP/NEP) konsepti, bir NASA blog gönderisine göre bir "dalga rotor tepesi döngüsü" kullanan yeni bir çift modlu nükleer itiş sistemi sınıfı.

Konseptin arkasındaki bilim insanı, Florida Üniversitesi'nden Prof. Ryan Gosse, bu sistemin Mars'a seyahat süresini yalnızca 45 güne indirebileceğine inanıyor. Teknoloji planlandığı gibi çalışırsa, Mars'a seyahat sürelerini büyük ölçüde azaltabilir ve kızıl gezegene giden görevleri insanlar için çok daha güvenli hale getirebilir.

Nükleer itiş, geleceğin uzay yolculuklarının arkasındaki güç mü olacak?

"Dalga Rotor Tepe Döngüsü ile Çift Modlu NTP/NEP" başlıklı yeni teklif, NIAC tarafından Faz I geliştirme için seçilen 14 tekliften biri. Gerekli teknolojiyi araştırmak ve geliştirmek için 12.500 dolar değerinde bir hibe aldığı açıklandı.

Bu yeni konsept, nükleer tahrikin arkasındaki iki temel kavramdan yararlanıyor. Nükleer Termal Tahrik (NTP), sıvı hidrojen itici gazını ısıtmak için bir nükleer reaktör kullanıyor. Sıvı hidrojen plazmaya dönüşüyor ve roketin arkasından püskürtülerek itiş sağlıyor.

Bu arada Nükleer-Elektrikli Tahrik (NEP), bir Hall-Effect iticiye (iyon motoru) elektrikle güç sağlamak için bir nükleer reaktör kullanıyor. Bu da, itme kuvveti oluşturmak için inert bir gazı iyonlaştıran ve hızlandıran bir elektromanyetik alan oluşturuyor.

Florida Üniversitesi'nde Hipersonik Program Alan Lideri olarak görev yapan Gosse, yeni konseptiyle hem NTP hem de NEP'nin avantajlarını birleştiriyor. Mühendis, 900 saniyelik belirli bir dürtü (lsp) sağlayacak katı çekirdekli bir NERVA reaktörüne dayalı iki modlu bir tasarım öneriyor. Bu, mevcut kimyasal roketlerin performansının iki katı bir performans üretebilecek bir sistem.

Bunun da ötesinde Gosse, reaktörün sıvı hidrojen yakıtını ısıtmasıyla oluşan basıncı kullanarak reaksiyon kütlesini daha fazla sıkıştırmak için bir Dalga Rotoru (WR) kullanmayı da öneriyor. Mühendise göre bu, NERVA-sınıfı bir NTP konseptinin, ancak 1400-2000 saniyelik daha yüksek bir Isp'ye sahip itme seviyeleri sağlama potansiyeline sahip. Bunu bir NEP döngüsüyle birleştirmek, daha da yüksek itme seviyeleri üretecek. 

NASA'nın NIAC programı tarafından hibe verilen diğer konseptler arasında, Satürn'ün uydusu Titan'ın denizlerinden örnekler toplayabilecek TitanAir adlı hibrit bir uçak konsepti yer alıyor. Uzay ajansı, astronomi, yer bilimi ve insanlı uzay araştırmaları için potansiyel oyun değiştirici olarak gördüğü etkileyici uzay konseptlerinin tam bir listesini burada yayınladı.