NASA chce do 4 let test nového jaderného motoru

TLDR: Jmenuje se DRACO a nynějším plánem je využívat ho jak k pohonu vojenských družic, tak jednou i pro přelet na Mars do 2 měsíců. Víc hír.

Jádro pudla

Řeknu vám jeden famózní faktoid – k tomu, abyste získali 1 Megawatt energie musíte v elektrárně za jeden den spálit skoro 2,3 tuny topného oleje… anebo taky teoreticky vyštěpit 1 gram uranu! A i když mohu v celé své empatii chápat (byť s nimi ne nutně souhlasit) různé námitky proti tomuto štěpení na Matičce Zemi, enviromentální obavy ztrácejí prakticky jakýkoliv význam mimo ni. Čekání na jaderný motor, bez něhož se prostě Mars a vzdálenější končiny budou kolonizovat dost blbě, je však frustrující zážitek. NASA však nově uvedla, že by jej za čtyři roky ráda ukončila!

Zatímco dnes se počítá s tím, že pilotovaný let ze Země na Mars by s chemickým pohonem trvat bratru 9 měsíců, jaderný pohon by to mohl stáhnout zhruba na méně než měsíce 2. Víme přitom, že tahle technologie může snad existovat – jaderný motor NERVA a jemu podobné se podařilo vyvinout již v 60. letech a kolegátoři z Kosmonautix to pěkně shrnuli již v roce 2019. Od té doby ale na podobné koncepty sedá prach – možná až doposud. NASA totiž oznámila, že plánuje tuto technologii znovu otestovat nejpozději do roku 2027.

Je nutno podtrhnout, že spíše než o inženýrskou jde o politickou výzvu – víme, že jaderný pohon může velmi dobře fungovat. Dokonce je i jasné, jak by to mělo být se stíněním posádky – a ve věku znovupoužitelných nosičů od SpaceX by ani vynesení trochu stínění navíc neměl být takový problém. Jádro je ale nepopulární, a je tak trochu problém pro něj získat i dostatečné finanční prostředky. Pokud to ovšem s lety na Mars myslíme vážně, tak se bez něj neobejdeme.

Možnost, že nynější spolupráce NASA, DARPA a Lockheed Martin tak může přinést prototyp do roku 2027, je tak zcela realistická – pokud se projekt nezruší z jiných než technických důvodů.

Princip motoru NERVA. Zdroj: NASA
Princip motoru NERVA. Zdroj: NASA

Cosplay NERVA?

Jaké jsou však ony technické specifikace? Nástupce motoru NERVA ponese název DRACO, což je zkratka pro Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations (Demonstrační raketa pro agilní cislunární operace). Nový název pomáhá vysvětlit, proč se do projektu zapojila agentura DARPA: agentura se domnívá, že stejná technologie by mohla umožnit vojenským satelitům rychleji a efektivněji manévrovat na oběžné dráze, aby se vyhnuly nepřátelským cílům!

Podle smlouvy podepsané v červenci 2023 Lockheed Martin navrhne, postaví a otestuje samotný orbitální satelit, zatímco společnost BWX Technologies se sídlem ve Virginii bude zodpovědná za návrh jaderného reaktoru uvnitř satelitu.

Ne ve všem bude DRACO cosplayí na motor NERVA. Zatímco reaktory použité v projektu NERVA využívaly uran vhodný pro zbraně, DRACO bude používat méně obohacené palivo známé jako vysoce kvalitní nízko obohacený uran (HALEU).

Reaktor bude také zapnut až na oběžné dráze, aby se předešlo riziku jaderné havárie při startu. Raketa bude vynesena do výšky 435 až 1240 kilometrů, což je dostatečně vysoko na to, aby na oběžné dráze vydržela nejméně 300 let – což poskytne čas na rozpad radioaktivních materiálů na bezpečnou úroveň před návratem na Zemi, kdyby náhodou „něco nevyšlo“.

Jakmile se tam dostane, reaktor bude zažehnut a použit k ohřevu kryogenně chlazeného kapalného vodíku. Jakmile teplota pohonné látky prudce vzroste z minus 250 °C na zhruba 2 400 °C, dojde k jejímu prudkému rozpínání a vzniklý plyn bude tlačen tryskou k pohonu kosmické lodi. Voilá, bon voyage a tak vůbec!

Ani nedoufám! Zdroj: NASA/Lockheed Martin, Marvel/Disney, vlastní
Ani nedoufám! Zdroj: NASA/Lockheed Martin, Marvel/Disney, vlastní

Ani nedoufám

Neočekává se tedy, že by modul na orbitě prováděl nějaké složité manévry. Cílem je pouze ověřit, že konstrukce funguje, a shromáždit údaje o provozu. A podle časopisu Live Science bude skladování kapalného vodíku při kryogenních teplotách po delší dobu ve vesmíru pravděpodobně stejným problémem jako bezpečné fungování reaktoru. Takže ne snad, že by to inženýři měli zcela bez překážek.

Budou-li testy DRACO úspěšné, krom satelitů vojenských by mohl pohánět i misi NASA, která by snad možná teoreticky mohla někdy na přelomu 30. a 40. let vynést lidi k Marsu! Alternativně si lze představit i různé další kombinace (jaderné tahače NASA pracující ve spolupráci se Starshipkami…), ale skoro se až bojím si od projektu cokoliv dalšího slibovat!

Rychlejší přelet ze Země na Mars by neznamenal jenom menší riziko kosmické radiace pro posádku, ale také méně zásob (=menší a levnější loď), snazší řešení nouzových situací (záchrana by byla potenciálně vzdálena 45 dní a ne 270 dní), ale i vyšší šanci pro vznik nějaké ekonomiky mezi Zemí a kolonizovanými objekty. Protože čekat na zboží méně než pětinu času oproti chemickým konkurentům prostě… bude jednodušší.

To vše ale za předpokladu, že DRACO neskončí jako řada podobných nápadů v jaderných uložištích dějin! Faktem nicméně je, že jedním z důvodů zrušení NERVA nebyla jen nechuť (během studené války!) financovat cokoliv jaderného, ale taky prostý důvod, že po ostrouhání rozpočtu bylo jasné, že NASA v 70. ani 80. letech na Mars nepoletí.

Berme tedy znovuoživení jako potenciální náznak, že se věci hýbou kupředu – a že štěpení nepřinese jenom megawatty energie, ale i optimismus do žil nadšenců kosmonautiky!

[Ladislav Loukota, Jan Tomaštík]

Vědátor vzniká v dílně spolku studentů a popularizátorů vědy UP Crowd za podpory MUDRstart, který tvoří přípravné testy pro studenty vysokých škol. Krom různých autorů projekt jako šéfredaktor vede Ladislav Loukota – jeho kontaktní mail je [email protected]

Autolink hír.

1 komentář: „NASA chce do 4 let test nového jaderného motoru

  • 15. září 2023 (22:37)
    Permalink

    Ty teploty vodíku vám nějak nevychází.

    Reagovat

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Reklama