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La NASA e i suoi partner stanno lavorando ai sistemi di propulsione nucleare per veicoli spaziali

La NASA ei suoi partner stanno lavorando alla propulsione nucleare per veicoli spaziali. L'idea dei motori a razzo atomico è nata negli anni '1940. Ma solo ora abbiamo la tecnologia che renderà realtà il concetto di viaggio interplanetario a propulsione nucleare.

È molto importante che le idee che il file NASA opere, comportano l'uso di motori nucleari al di fuori della terra. I veicoli devono essere avviati con motori a combustibile chimico e il motore nucleare dovrebbe avviarsi solo al di fuori dell'orbita terrestre bassa.

La sfida più grande era ed è quella di progettare un motore nucleare sicuro e leggero. Ciò è garantito da nuovi combustibili e reattori. Le speranze per loro sono così alte che la NASA sta persino prendendo in considerazione missioni con equipaggio che utilizzano l'energia del decadimento atomico. "La propulsione nucleare sarà molto utile se pensiamo di viaggiare da e verso Marte in meno di due anni", ha affermato Jeff Sheehy, ingegnere capo della Direzione della missione tecnologica spaziale. La sfida più grande è fare i giusti progressi sul carburante, aggiunge. Un tale carburante dovrebbe resistere a temperature e condizioni di guida molto elevate. Le due società con cui collabora la NASA si assicurano di avere il carburante e il reattore giusti.

Fonte immagine: Pixabay

Si suppone che le unità nucleari utilizzino l'energia del decadimento dei nuclei atomici per riscaldare l'idrogeno liquido a 2430 gradi Celsius. Questa è 8 volte la temperatura interna di una tipica centrale nucleare. L'idrogeno riscaldato in questo modo dovrebbe espandersi ed uscire dagli ugelli del motore a velocità enorme. In questo modo, per unità di massa di carburante viene generata una spinta doppia rispetto ai combustibili chimici attualmente utilizzati. Ciò consente al veicolo di muoversi più velocemente e di volare più a lungo. Un ulteriore vantaggio dell'utilizzo di un motore a propulsione nucleare sarebbe il fatto che dopo aver raggiunto il suo obiettivo, ad esempio una delle lune di Saturno, il reattore può passare dalla modalità di propulsione alla modalità di alimentazione e alimentare strumenti scientifici per molti anni, come l'invio di alta qualità. fotografie.



Per ottenere la spinta appropriata da Motore nucleare Per ottenerlo è necessario l'uso di carburante altamente arricchito. Un tale combustibile sarebbe più sicuro da usare, come nelle centrali nucleari, ma in condizioni di alta temperatura di propulsione e presenza di idrogeno altamente reattivo diventerebbe fragile.

Ultra Safe Nuclear Corp. Tecnologie (USNC-Tech)con il NASA collabora, riferisce che arricchisce il suo uranio al di sotto del 20%. Questo è più dei reattori nucleari, ma meno delle armi nucleari. Il suo carburante sono capsule di uranio microscopiche rivestite in ceramica che vengono posizionate su una matrice di carburo di zirconio. Le microcapsule trattengono i sottoprodotti di reazione in posizione mentre consentono al calore di fuoriuscire.

La principale differenza tra i progetti delle due società è l'uso di moderatori diversi. Il compito del moderatore è rallentare i neutroni dal decadimento atomico in modo che supportino la reazione a catena. BWX ha posizionato i suoi blocchi di carburante tra gli idruri mentre il progetto tecnologico USNC utilizza il berillio come moderatore. L'unità di reazione termonucleare può, almeno in teoria, essere chiaramente superiore alla spinta nucleare. Fornisce fino a 4 volte più energia. Tuttavia, la tecnologia della reazione termonucleare è ancora sottosviluppata e gli specialisti devono superare molti ostacoli come ottenere e mantenere il plasma e convertire efficacemente l'energia ottenuta in spinta. Pertanto, come ammette Cohen, è improbabile che la tecnologia di propulsione a fusione sarà pronta entro la fine del 2030, quando inizierà la missione con equipaggio pianificata su Marte.