Chciałbym ostudzić wszystkich zwolenników nuklearnych silników rakietowych. Wszelkie dotychczasowe testy były niezbyt udane i nie należy w najbliższym czasie oczekiwać jakiegoś przełomu.
Zasada działania takiego silnika jest banalna – mamy sobie reaktor atomowy który podgrzewa czynnik napędowy (najczęściej wodór) do olbrzymiej temperatury i ciśnienia. I tenże wodór wylatuje z dyszy ze znacznie większą prędkością niż by to nastąpiło w silniku ze spalaniem co przekłada się na większy ISP = większą sprawność. Osiągnąć sprawności silnika jonowego się raczej nie da, ale teoretycznie można osiągnąć ISP przekraczający 1000 czyli ponad 2x tego co potrafią najlepsze silniki ze spalaniem.
Pewnie już zgadujecie co jest problemem – wysokie temperatury i ciśnienia. To ten sam problem co w silnikach ze spalaniem – materiały które znamy mają ograniczone temperatury topnienia i można próbować jakoś to opanować przez chłodzenie materiału ale w którymś momencie osiągamy granice znanej nam fizyki materiałów jak to SpaceX jakiś czas temu odkrył.
Do tego dochodzi dodatkowy problem – trzeba jakoś dopilnować by materiał rozszczepialny pozostał w komorze reaktora zamiast wylecieć z wodorem przez dyszę. To wcale nie takie proste – wodór pod olbrzymimi ciśnieniami i temperaturami powoduje gwałtowną erozję.
Dotychczasowe testy były średnio udane – atomowe silniki na pewno nie nadawały się do używania w atmosferze Ziemi a także na niskiej orbicie okołoziemskiej z uwagi na paskudzenie materiałami rozszczepialnym z dyszy. Poza tym że taki silnik sieje materiałami promieniotwórczymi, to także dość szybko pozbywa się swojego zapasu paliwa i po prostu przestaje działać. To problem którego nie udało się całkowicie rozwiązać. I nie za bardzo widać by dało się go rozwiązać – po prostu nie ma materiałów które by jednocześnie wytrzymywały duże temperatury, erozję, gwałtowne zmiany temperatur (od kilkunastu stopni kelwina do kilku tysięcy) i erozję spowodowaną wodorem. Metale odpadają, topią się w zbyt niskich temperaturach. Pozostają ceramiki, ale ich problemem jest kruchość. Dlatego silnik nuklearny pomimo swojej teoretycznej prostoty jest mało realny.
A jak już schodzimy na sci-fi to chciałem się pochwalić że w końcu przeczytałem Hail Mary. Kupiłem tą książkę w lecie zeszłego roku i nie miałem nigdy czasu by się za nią zabrać. Wakacje w końcu na to pozwoliły. I mam mieszane uczucia. Z jednej strony książka jest świetna. Czyta się ją super. Z drugiej strony Andy Weir był dla mnie po Marsjaninie i Artemis pisarzem, który pisze sci-fi które ma realną szansę realizacji w przyszłości – sci-fi w którym nie wymyśla się nowych praw fizyki czy nowych, niezwykłych zjawisk. A tu mamy Hail Mary i głupoty o przechowywaniu olbrzymich ilości energii w komórkach organizmów w postaci par neutrino – antyneutrino. W organizmach mających normalną, opartą o DNA biologię. Bardzo mnie to rozczarowało. Ale i tak polecam jak nie czytaliście.
