Jak pewnie pamiętacie pisałem wielokrotnie o rakietowych silnikach nuklearnych. Dziś następny rozdział – NASA prowadzi dość zaawansowane prace nad nad silnikiem o ciągu około 12 ton i masie około trzech ton. Rakieta marsjańska używała by trzech takich silników, pracowały by one łącznie przez dwie godziny w czasie lotu i pozwoliły by skrócić czas misji na Marsa o połowę – zarówno dzięki większej prędkości przelotowej jak i możliwości powrotu z Marsa pomimo nie idealnego ustawienia planet.
Najważniejszą zmianą w stosunku do wsześniejszych konstrukcji jakie NASA testowała w latach 60’tych jest użycie mniej wzbogaconego uranu. Pierwotne projekty zakładały użycie reaktorów podobnych do tego co się używa w okrętach atomowych – 96%. Pozwalało to na minimalizację masy i rozmiarów silnika. Jednak 96% uran stwarza wiele problemów, począwszy od kosztu, poprzez wszelkie obostrzenia związane z jego użyciem, problemy z silną radioaktywnością (z uwagi na domieszkę U-232) a skończywszy na ryzyku olbrzymiego skażenia gdyby rakieta nośna wybuchła przy starcie. W związku z czym najnowszy projekt zakłada użycie 20% uranu.
NASA obecnie testuje sposób pakowania uranu tak, by w czasie działania silnika nie następowało jego uwalnianie. W tym celu używany jest zubożony uran a pręty paliwowe podgrzewane są falami radiowymi tak by symulować temperatury jakie będzie osiągał prawdziwy silnik. Drugi rodzaj testów jakie wykonano to włożenie gotowego pręta paliwowego do reaktora na pewien czas a następnie wyjęcie i zbadanie jego właściwości fizycznych. Wyniki są na tyle obiecujące, że rozpoczęto prace nad stanowiskiem testowym dla prawdziwego silnika. W tym celu planuje się przerobienie stanowiska A-3 w Stennis. Stanowisko to powstało pierwotnie do testowania silnika J-2X w warunkach próżni, i jak pewnie pamiętacie było ostro krytykowane (także przeze mnie) jako przykład rozrzutności NASA – budowano je pomimo że było już wiadomo że testy silnika J-2X się nigdy nie odbędą. Jednak wygląda na to że stanowisko to się na coś przyda, choć będzie wymagać sporych modyfikacji.
Testowanie silnika nuklearnego nie jest łatwe z uwagi na radioaktywność. Gdyby osłony paliwa były perfekcyjne, to radioaktywności by praktycznie nie było, jednak nie są one i przewiduje się że silnik będzie „brudny”. Jako że silnik napędzany jest wodorem, to złapanie zanieczyszczeń jest dość łatwe – wystarczy potem ten wodór spalić, powstałą wodę skroplić a następnie użyć typowych dla elektrowni atomowych systemów oczyszczania wody z obiegu pierwotnego reaktora. Jednak wymaga to sporych zmian w stanowisku testowym, które nie zostało zaprojektowane do tego celu.
Problemem są pieniądze – NASA jest tak zajęta budową rakiety SLS, że na silnik atomowy przeznaczane jest jedynie $7M rocznie. Do tego silnik ma konkurencję – NASA pracuje jednocześnie nad silnikami jonowymi o „dużym” ciągu, które teoretycznie pozwolą na porównywalne skrócenie czasu lotu na Marsa, niestety kosztem znacząco większej masy (baterie słoneczne). Więc nie wiadomo nawet czy NASA się zdecyduje na modyfikacje stanowiska A-3 i przeprowadzenie testów.
Źródło – Aviation Week.
