Польоти в космосі на «кип’ятильнику» з атомного реактора: новий проект DARPA

 Він повинен отримати тягу, що в 10 000 разів більша за тягу електричних ракетних двигунів, та ефективність, що в п’ять разів вища за хімічні ракетні двигуни.

Агентство перспективних розробок DARPA заплатило компанії Gryphon Technologies $14 млн за побудову демонстраційного макету нового типу космічного двигуна. Його серцем має стати атомний реактор, який буквально кип’ятитиме робоче тіло, розганяючи його до величезної швидкості.

Новий ядерний реактивний двигун DARPA планує використати у своїй програмі Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations (DRACO) для польотів поблизу Місяця. Двигун назвали High-Assay Low Enriched Uranium (HALEU) Nuclear Thermal Propulsion (NTP).

Наявні технології польотів у космос здебільшого використовують реактивну систему. У ній робоче тіло, найчастіше газ, розганяється та викидається в один бік, а космічний корабель починає рухатися в інший бік.

•Вченим вдалося неймовірне: вони "побачили" фотони ультрафіолету в реальному часі - відео

Реактивні двигуни на хімічному паливі надають велику тягу, що корисно, коли потрібно долати гравітаційне поле планети. Однак у них низька ефективність, яка вимірюється через параметр питомого імпульсу. Він показує, скільки секунд один кілограм палива забезпечуватиме тягу в один кілограм.

Електричні ракетні двигуни мають значно вищий, ніж у хімічних ракетних двигунів, питомий імпульс. У них робоче тіло прискорюється електричним полем, і завдяки своїй високій ефективності вони можуть безперервно працювати від десятків годин до багатьох місяців. Однак тяга в таких двигунів мікроскопічна.

Ще в 1940-х роках з’явилася концепція нового космічного двигуна на основі ядерного реактора. За принципом роботи такий двигун схожий на кип’ятильник, в якому робоче тіло нагрівається реакцією атомного розпаду. Він обіцяв високу тягу та високий питомий імпульс. Однак у ті часи технології не дозволили створити робочий прототип.

•Куди зникли гуни, які покінчили з Римом і від яких китайці побудували стіну

Система Nuclear Thermal Propulsion (NTP) використовує ядерний реактор для нагрівання робочого тіла. Як останнє планується використовувати водень. Він повинен отримати тягу, що в 10 000 разів більша за тягу електричних ракетних двигунів, та ефективність, що в п’ять разів вища за хімічні ракетні двигуни.

Фахівці Gryphon планують створити для HALEU реактор, який працює на вживаному паливі реакторів наземних атомних електростанцій. Його мають повторно збагатити до 5-20%. Це більше, ніж у цивільних реакторів, але менше, ніж у військових реакторів.

Джерело