Domů
Technologie
Rychlejší cesta na Mars? NASA chce oživit jaderný pohon z dob studené války
Mars. Zdroj: NASA

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.

Zdroj: NASA

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.

Cestování na Mars za využití jaderného pohonu by mohlo zkrátit dobu letu. Zdroj: Bloomberg, NASA, BWX Technologies Inc.

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

Mohlo by vás zajímat:

Komentáře(15)
Hariprasad
10. březen 2018, 02:06

A co radioaktivita? Jak to chtějí stínit chladit a regulovat? V kosmu není žádné médium na chlazení, dá se to dělat jedině sáláním. Plocha chladičů bude obrovská. Jak známo vakuum je výborný izolant. Bude to velké, těžké a nebezpečné. Chladící médium v primáru budou muset vozit s sebou taky.

Tom
10. březen 2018, 15:39

Když pomineme radioaktivitu, tak hmotnost problém není.

Problém je malý výkon (pro start z povrchu).

Cokoliv jakkoliv hmotného může opustit gravitaci země, když to bude mít dostatečný výkon.

Hovorově: Není to dost silný na to, aby se to uneslo.

Zdeněk
6. březen 2018, 13:09

18,8 miliard dolarů? Nebude tam nějaká chyba? To je víc než roční rozpočet NASA .

David Vobořil
6. březen 2018, 14:04

Samozřejmě to má být 18,8 milionů dolarů, díky za reakci.

El
6. březen 2018, 13:22

Možná, že by ho Putin prodal...

energetik
6. březen 2018, 17:37

To jako že jaderný reaktor ohřeje ten expandující vodík a spaliny na vyšší teplotu než kdyby hořel klasicky chemicky? Nebo v čem je konkrétně to "kouzlo"? V tom že místo okysličovadla sebou povezou reaktor? Zatím mi to připadá z toho jak je to napsáno jako podvod za 18,8 milionů dolarů a kdo ví co se ve skutečnosti bude zkoumat.

energetik
6. březen 2018, 17:41

Navíc když tam nebude okysličovadlo tak ten horký vodík samotný moc tahu nevyvine. Když ale shoří s okysličovadlem tak je expandujících spalin více o to okysličovadlo a také expanduje i vzniká vodní pára.

Nevěřím tomu.

Tom
7. březen 2018, 08:27

Mimo množství záleží na rychlosti "spalin".

alexander jenschke
9. únor 2021, 19:31

V úvahu přichází jedině vodíková fúze a termonukleární shoření na helium jako na slunci, které pravděpodobně vytváří plazmový trysk motoru..

Petr
7. březen 2018, 12:30

Jo, pro vás se to nejlépe vysvětlí tím, že místo okysličovadla vezmou raději pro větší efektivitu reaktor.

Martin Pácalt
6. březen 2018, 18:55

Původní jaderný pohon měl přímé emise jaderných produktů přímo do bezprostředního okolí startu rakety a tedy nebyl nijak zvlášť praktický. Popsaný nový jaderný pohon na tom nebude o moc lépe, alespoň tedy pro starty Země-orbitální dráha. Spíš bych viděl jeho přínos dopravit jej konvenční raketou na oběžnou dráhu, popř. Měsíc a teprve otamtud startovat na jaderný pohon k meziplanetárním letům.

Konvenční raketa, vedle jiných typů paliv, nejčastěji používá ke slučování v motoru vodík+kyslík( a má na to dvě oddělěné nádrže). Nedávno jsem zachytil zmínku o nové koncepci, kdy se pro první stupeň rakety (pracující v hustých vrstvách atmosféry) použije jen vodík s tím, že kyslík je brán přímo z atmosféry (s jistým druhem přeplňování). Ušetřená hmotnost je samozřejmě ku prospěchu užitečné hmotnosti nosiče.

Obecně ale člověku nezbývá než si zdroje opatřit přímo ve vesmíru (těžba na asteroidech) než vše tahat ze Země.

Tom
7. březen 2018, 08:33

Myslím, že ani nikdo nepočítá se startem na tento pohon:)

Na to nemá potřebnou sílu.

Hariprasad
10. březen 2018, 01:56

Ale no tak, hybnost p = mv, Impuls síly I = Ft, což je zase hybnost. Takže pokud je teplota dostaečně vysoká, bude vysoký tlak a i úniková rychlost bude vyšší než při spalování. O ničem jiném to není. Problém je hmotnost samotného reaktoru a radioaktivita.

Tom
10. březen 2018, 15:40

Když pomineme radioaktivitu, tak hmotnost problém není.

Problém je malý výkon (pro start z povrchu).

Cokoliv jakkoliv hmotného může opustit gravitaci země, když to bude mít dostatečný výkon.

Hovorově: Není to dost silný na to, aby se to uneslo.

Petr
7. březen 2018, 12:35

Tenhle jaderný pohon má větší efektivitu při delší době fungování minimálně týdny.

Komentáře pouze pro přihlášené uživatele

Komentáře v diskuzi mohou pouze přihlášení uživatelé. Pokud ještě účet nemáte, je možné si jej vytvořit na stránce registrace. Pokud již účet máte, přihlaste se do něj níže.

V uživatelské sekci pak můžete najít poslední vaše komentáře.

Přihlásit se