Ядреното топлинно задвижване може да се окаже ключова технология за бъдещите пилотирани мисии до Марс, като значително съкрати времето за полет и намали рисковете за астронавтите. Това показват изследвания на Масачузетския технологичен институт (MIT), в рамките на проект, подкрепян от НАСА.

По темата работи Тейлър Хампсън – докторант в MIT, който комбинира опит в аерокосмическото и ядреното инженерство. Неговата работа е съсредоточена върху моделиране на цялостната система на ядрен топлинен двигател – от горивните елементи до резервоарите и помпените системи. Изследването се провежда под ръководството на професор Коруш Ширван, който също си сътрудничи с НАСА.

Ядреното топлинно задвижване използва ядрена енергия за загряване на водород, който след това се изхвърля през дюза и създава тяга. В сравнение с конвенционалните химически ракети тази технология предлага около два пъти по-висок специфичен импулс, което означава по-голяма ефективност при същата тяга.

Основното предимство е значителното намаляване на времето за пътуване. Докато със сегашните химически ракети полетът до Марс би отнел до осем месеца, ядреното топлинно задвижване има потенциал да съкрати този период почти наполовина. По-краткото пътуване намалява излагането на астронавтите на космическа радиация и ефектите от микрогравитацията – два от най-сериозните рискове при дълги мисии в дълбокия космос.

За анализа на системата Хампсън използва опростен едномерен модел, който комбинира термодинамични и неутронни процеси. Този подход позволява бърза оценка на различни конфигурации, като особено сложни се оказват фазите на стартиране и спиране на двигателя.

„Ядреното задвижване може да осигури много по-висока ефективност, но цената му остава сериозна бариера“, отбелязва изследователят. До момента липсват мисии, които да оправдаят подобни разходи, но дългосрочните планове на НАСА за пилотирани полети до Марс през следващите десетилетия променят тази перспектива.

Въпреки обещаващите резултати, технологията все още е в етап на интензивно научно развитие. По думите на Хампсън остават множество нерешени проблеми, които трябва да бъдат преодолени, преди ядреното топлинно задвижване да се превърне в реална част от бъдещите мисии до Червената планета.