Een nucleair aangedreven raket kan ons sneller naar Mars brengen

Kouder dan Antarctica en daarmee Weinig zuurstofMars is een vijandige omgeving. Hoe langer het duurt voordat astronauten daar komen en hoe langer ze blijven, hoe groter hun risico.
Daarom zoeken wetenschappers naar manieren om de vliegtijd te verkorten. Het in Seattle gevestigde bedrijf Ultra Safe Nuclear Technologies (USNC-Tech) heeft een oplossing voorgesteld: een thermonucleaire nucleaire voortstuwingsmotor (NTP) die mensen in slechts drie maanden van de aarde naar Mars kan vervoeren. Momenteel is de kortst mogelijke vlucht voor Onbemand ruimtevaartuig Zeven maanden, maar de bemande missie zal naar verwachting duren Negen tenminste Maanden.

Michael Eds, technisch directeur bij USNC-Tech, zegt dat nucleair aangedreven raketten twee keer zo krachtig en efficiënter zullen zijn dan de chemische motoren die tegenwoordig worden gebruikt, wat betekent dat ze langere en snellere afstanden kunnen afleggen, terwijl ze minder brandstof verbruiken.

“Nucleaire technologie zal het bereik van de mensheid uitbreiden buiten de lage baan om de aarde, en naar de diepe ruimte”, vertelde hij aan CNN.

Behalve dat het mensen in staat stelt naar de ruimte te reizen, zou het ook kansen kunnen bieden voor galactische zaken, zegt hij.

Snellere ruimtevluchten

De meeste raketten worden tegenwoordig aangedreven door chemische motoren. Deze dingen kunnen je misschien naar Mars brengen, maar het zal lang duren – minstens drie jaar voor een rondreis – zegt Geoff Shehey, hoofdingenieur van NASA’s Space Technology Mission.

NASA wil daar sneller komen, om de tijd van de bemanning in de ruimte te verminderen, zegt hij. Dit zou hun blootstelling aan moeten verminderen Ruimte straling, Wat zou kunnen veroorzaken Gezondheidsproblemen Waaronder stralingsziekte, verhoogd levenslange risico op kanker, effecten op het centrale zenuwstelsel en degeneratieve ziekte.

Het zou ook de algemene risico’s van de missie verminderen. “Hoe langer je er bent, hoe meer tijd er is om dingen mis te laten gaan”, voegt hij eraan toe.

READ  Wetenschappers hebben een nieuwe vorm van ijs ontdekt - het kan veel voorkomen op verre, waterrijke planeten

Daarom wil het ruimteagentschap nucleair aangedreven raketten ontwikkelen.

Het NTP-systeem gebruikt een kernreactor om warmte op te wekken uit uraniumbrandstof. Die warmte-energie warmt een op Vloeibare brandstofMeestal vloeibare waterstof, die uitzet tot een gas en aan de achterkant vrijkomt, waardoor een stuwkracht ontstaat.

NTP-raketten produceren tweemaal de stuwkracht per eenheid drijfgas in vergelijking met een chemisch systeem – wat hetzelfde is als zeggen dat het “mijlen per gallon verdubbelt”, zegt Shehi. Dit betekent dat de technologie astronauten in minder dan twee jaar naar Mars en terug zou kunnen brengen.

Illustratie van een ruimtevaartuig met een nucleair voortstuwingssysteem. Met dank aan NASA.

Een van de grootste uitdagingen bij het bouwen van een NTP-motor is echter het vinden van uraniumbrandstof die bestand is tegen de extreme temperaturen in een thermonucleaire motor.

USNC-Tech beweert dit probleem te hebben opgelost door een brandstof te ontwikkelen die kan werken bij temperaturen tot 2700 graden K (4400 graden Fahrenheit). De brandstof bevat siliciumcarbide, een materiaal dat wordt gebruikt in tankbepantsering, dat een luchtdichte gasbarrière vormt Het voorkomt lekkage van radioactieve producten Van de kernreactor om de astronauten te beschermen.

Samen met andere bedrijven die een vergelijkbare technologie ontwikkelen, heeft USNC-Tech de ontwikkeling ervan aan NASA geleverd.

Hoewel Shehei geen commentaar gaf op de details van individuele ontwerpen, zei hij dat de ontwikkelingen aantonen dat nucleaire motoren haalbaar zijn en een “goede keuze kunnen zijn voor menselijke verkenning van Mars”.

Is de nucleaire optie veilig?

Kortere missies zullen de blootstelling van de bemanning aan ruimtestraling verminderen, maar er is nog steeds bezorgdheid over de straling die wordt uitgezonden door de kernreactor in het ruimtevaartuig.

READ  Het diabetesdieet: vier van de slechtste vruchten voor symptomen van een hoge bloedsuikerspiegel - loopt u risico?

Eds legt uit dat dit zal worden verzacht door het ontwerp van de raket. Hij zegt dat de vloeibare brandstof – opgeslagen tussen de motor en het bemanningsgebied – radioactieve deeltjes blokkeert en fungeert als een “zeer goed stralingsscherm”.

Weergave van USNC-Tech NTP-systemen in een wachtrij in de rakethangar.  Het systeem is ongeveer vier meter lang.

De afstand tussen de bemanning en de reactor vormt ook een barrière, zegt Shihey, en elk NTP-ontwerp zou woonruimten aan het andere uiteinde van de raket voor de reactor plaatsen.

Shehei voegt eraan toe dat om mensen op aarde te beschermen, het NTP-ruimtevaartuig niet rechtstreeks vanaf de aarde zal lanceren. In plaats daarvan zou een gewone chemische raket hem in een baan om de aarde brengen, en pas dan zou hij zijn kernreactor lanceren.

Eenmaal in de ruimte zou het niet veel schade aanrichten, zegt hij, omdat explosies en warmtestraling niet door de ruimte kunnen reizen.

Als een ramp toeslaat en de raketreactor het begeeft, zegt hij, zullen de stukken gedurende tienduizenden jaren niet op aarde – of op een andere planeet – landen. Tegen die tijd was het radioactieve materiaal “van nature zo ontbonden dat het niet langer gevaarlijk was”.

Diepe verkenning van de ruimte

Hoewel het huidige doel van USNC-Tech voor een enkele reis vijf tot negen maanden is, heeft de nucleaire technologie het potentieel om reizen van de aarde naar Mars terug te brengen tot slechts 90 dagen, zegt Eds.

Architecten hebben een Marsstad ontworpen voor de woestijn buiten Dubai

Deze snellere vluchttijden Het kan een schat aan kansen bieden. USNC-Tech hoopt zijn technologie te ontwikkelen voor overheidsinstanties zoals NASA, het ministerie van Defensie en voor de commerciële ruimtemarkt. Het bedrijf zegt dat zijn concept het ruimtetoerisme en “snelle orbitale logistiek” zou kunnen stimuleren, zoals het vervoeren van satellieten of het leveren van ruimtevaartuigen die satellieten in de ruimte kunnen bevestigen.

READ  SpaceX, NASA vertragen het vertrek van het ruimtestation voor de astronauten van Crew 2 aan boord van het Dragon-ruimteschip

Shehi is het ermee eens dat nucleair aangedreven raketten de sleutel zullen zijn om het zonnestelsel te ontgrendelen, maar waarschuwt dat het minstens twee decennia kan duren voordat ze op grote schaal kunnen worden gebruikt. Hij zei dat er veel demonstraties en tests zouden moeten plaatsvinden voordat een bemanning met een NTP-raket naar Mars werd gestuurd.

“Niemand heeft nog een nucleaire voortstuwing gelanceerd”, zegt hij. ‘Ik denk dat het een paar keer moet worden verplaatst … voordat een kaartje wordt verkocht.’

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Vereiste velden zijn gemarkeerd met *