NASA, 2023 için Yenilikçi Gelişmiş Kavramlar (NIAC) programının bir modülü olarak, Faz I gelişimi için bir nükleer itici konsepti belirledi. Nükleer Termal ve Nükleer Elektrikli İtiş (NTP/NEP) konsepti, bir NASA blog gönderisine nazaran bir “dalga rotor doruğu döngüsü” kullanan yeni bir çift modlu nükleer itiş sistemi sınıfı.
Konseptin gerisindeki bilim insanı, Florida Üniversitesi’nden Prof. Ryan Gosse, bu sistemin Mars’a seyahat mühletini sadece 45 güne indirebileceğine inanıyor. Teknoloji planlandığı üzere çalışırsa, Mars’a seyahat müddetlerini büyük ölçüde azaltabilir ve kızıl gezegene giden misyonları beşerler için çok daha inançlı hale getirebilir.
Nükleer itiş, geleceğin uzay seyahatlerinin ardındaki güç mü olacak?
“Dalga Rotor Zirve 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 bedelinde bir hibe aldığı açıklandı.
Bu yeni konsept, nükleer tahrikin ardındaki iki temel kavramdan yararlanıyor. Nükleer Termal Tahrik (NTP), sıvı hidrojen itici gazını ısıtmak için bir nükleer reaktör kullanıyor. Sıvı hidrojen plazmaya dönüşüyor ve roketin gerisinden püskürtülerek itiş sağlıyor.
Bu ortada 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 Önderi olarak vazife yapan Gosse, yeni konseptiyle hem NTP hem de NEP’nin avantajlarını birleştiriyor. Mühendis, 900 saniyelik makul 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 tepki kütlesini daha fazla sıkıştırmak için bir Dalga Rotoru (WR) kullanmayı da öneriyor. Mühendise nazaran bu, NERVA-sınıfı bir NTP konseptinin, lakin 1400-2000 saniyelik daha yüksek bir Isp’ye sahip itme düzeyleri sağlama potansiyeline sahip. Bunu bir NEP döngüsüyle birleştirmek, daha da yüksek itme düzeyleri üretecek.
NASA’nın NIAC programı tarafından hibe verilen öteki konseptler ortasında, Satürn’ün uydusu Titan’ın denizlerinden örnekler toplayabilecek TitanAir isimli hibrit bir uçak konsepti yer alıyor. Uzay ajansı, astronomi, yer bilimi ve beşerli uzay araştırmaları için potansiyel oyun değiştirici olarak gördüğü etkileyici uzay konseptlerinin tam bir listesini burada yayınladı.
