Rychlejší cesta na Mars? NASA chce oživit jaderný pohon z dob studené války

NASA se stále intenzivněji připravuje na vyslání lidí na Mars. Součástí příprav na budoucí mise je výzkum možného pohonu, který by dopravil astronauty i potřebné vybavení na rudou planetu. V rámci hledání alternativy ke konvenčním pohonům NASA oprášila výzkum, se kterým začala za studené války a tvrdí, že technologie jaderných tepelných pohonů jsou nyní slibnější než kdy jindy.

Projekt s názvem Nuclear Thermal Propulsion (NTP) by mohl významně změnit cestování vesmírem díky vysoké účinnosti a výkonu atomového pohonu. Na rozdíl od konvenčních raket, které spalují palivo, aby vytvořily tah, využívá atomový systém pro vytvoření hybné síly atomový reaktor ohřívající hnací plyn, například kapalný vodík, který následně expanduje tryskou.

To zdvojnásobuje efektivitu, s jakou raketa využívá palivo, což umožňuje výrazně zmenšit celé plavidlo a zkrátit dobu letu, uvádí Stephen Heister, profesor na Purdue University School of Aeronautics and Astronautics, v rozhovoru pro agenturu Bloomberg.

„Tento faktor je naprosto enormní, zvláště pro velmi obtížné mise, které vyžadují velké množství pohonných hmot, jako je například let na Mars,“ dodává Heister.

Časy se změnily, pokrok ve výrobních procesech, materiálové vědě a strojírenství umožňuje navrhnout lepší palivový prvek a jaderný reaktor, než bylo možné v průběhu studené války. A co víc, to, co opravdu chybělo, je znovu oživená „touha vyslat posádky do hlubokého vesmíru,“ říká Jeff Sheehy, hlavní vědecký pracovník ředitelství vesmírných technologií v NASA.

„Ta touha vždy existovala, ale úsilí nebo s jakým důrazem NASA v posledních několika letech stojí o rozvoj této schopnosti – to obnovilo zájem o NTP jako jednu z možností,“ uvádí Sheehy.

Rychleji a bezpečněji na Mars

Jaderný tepelný pohon má řadu výhod oproti současným chemickým a elektrickým pohonným systémům. Kosmická loď používající NTP by mohla snížit dobu trvání letu na Mars o 20-25 % ve srovnání s chemickými raketovými motory, uvádí Sheehy. Mimo to, vyšší výkon by mohl rozšířit časové okno odletu ve srovnání s běžnými raketovými pohony. Ty jsou omezeny na třicetidenní okno každých 26 měsíců v závislosti na orbitálních polohách Země a Marsu.

NTP by umožnily astronautům mířícím na Mars snadnější přerušení letu a návrat zpět na Zemi. Chemické hnací látky poskytují velké množství tahu, ale velmi rychle vyhoří. Sheehy tvrdí, že posádka putující na Mars za využití chemického pohonu by pravděpodobně musela palivo na zpáteční let poslat na Mars předem a před zpáteční cestou jej vyzvednout. Jinak řečeno, astronauti létající na Mars s chemickými raketovými motory by se museli nejprve dostat na místo určení, aby vyzvedli palivo, které potřebují k letu domů.

Kapka v moři jaderného odvětví

NASA v rámci NTP programu vloni podepsala smlouvu za 18,8 milionů dolarů s americkou společností BWXT Nuclear Energy na vývoj jaderného pohonu. BWXT, která má dlouhou historii výroby jaderného paliva pro americké námořnictvo, navrhne jaderný reaktor využívající nízko obohacené uranové jaderné palivo ve formě keramických kovových tyčí.

Zatímco výroba podobného systému je v rámci celosvětového jaderného průmyslu zanedbatelným specializovaným trhem, mohla by se stát velmi lukrativní zakázkou pro společnost, která tuto technologii ovládne a stane se dodavatelem, zejména pro země, jako je USA, kde odvětví atomové energie stagnuje již po desetiletí.

V USA, Evropě a Japonsku přísnější regulatorní požadavky, stavební zpoždění, veřejná nedůvěra a politická opozice prakticky zastavily rozvoj jaderné energetiky a umožnily například bankrot společnosti Westinghouse, jednoho z průkopníků v odvětví jaderné energetiky. Země jako Německo, Jižní Korea a Tchaj-wan se od jaderné energetiky odklánějí a hledají alternativy v obnovitelných zdrojích energie nebo zemním plynu. Vedení v rozvoji nových jaderných elektráren se tak s největší pravděpodobností ujmou Čína a Rusko.

Zdroj úvodní fotografie: NASA