НАСА и DARPA будут сотрудничать в разработке ракеты с ядерной силовой установкой DRACO
Во вторник, 24 января, администратор НАСА Билл Нельсон объявил на AIAA SciTech, что космическое агентство будет сотрудничать с DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) в разработке ракеты с ядерным двигателем для будущих полетов на Марс. Проект называется Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations, или DRACO, и НАСА уже несколько лет работает над ним, в том числе при консультациях и поддержке нескольких частных компаний.
Теперь, с заключением нового партнерства с DARPA, проект получает обновление. Управление космических технологий НАСА (STMD) возглавит разработку ядерного двигателя, а DARPA выступит в качестве подрядчика и контролирующего агентства, особенно в части интеграции двигателя и прототипа. DARPA будет отвечать за надзор за безопасностью разработки и управление контрактом. Первое космическое испытание этого прототипа запланировано на 2027 год.
"Благодаря этому сотрудничеству мы будем использовать опыт, накопленный в ходе многих предыдущих проектов по использованию ядерной энергии и двигательных установок в космосе", — сказал Джим Рейтер, администратор STMD НАСА. "Последние достижения в области аэрокосмических материалов и инженерии открывают новую эру для космических ядерных технологий, и этот демонстрационный полет станет важным достижением в создании космического транспортного потенциала для экономики Земля-Луна".
Разработка ракеты с ядерным двигателем
Оборонное агентство всегда занималось разработкой высоких технологий, военных, но не только. Последним крупным прототипом космической ракеты с ядерной силовой установкой был проект NERVA 1960-х годов, который был окончательно отменен в 1972 году. Теперь, благодаря новым технологиям и десятилетиям опыта работы с реакторами ядерного деления, ракета с таким типом двигателя снова стала осуществимой, а главное - полезной.
Концептуально двигательная установка на основе ядерного деления работает так же, как обычная химическая ракета. Газ выбрасывается с большой скоростью из сопла, создавая тягу всей ракеты в соответствии с третьим законом Ньютона. Большая разница заключается в том, как эти газы образуются и ускоряются.
Над двигателем расположен небольшой реактор, который использует реакции ядерного деления для нагрева водорода, который затем выбрасывается из сопла. Теоретически такой ядерный тепловой двигатель может быть в пять-семь раз эффективнее химического двигателя. Аналогичным образом, он сможет генерировать соотношение мощности к весу в 10 000 раз больше, чем электродвигатель.
Преимущество достигается в основном при очень длительных поездках, во время которых эти двигатели могут работать в течение длительного времени. Согласно текущим оценкам, путешествие на Марс может быть сокращено с нынешних шести месяцев до менее чем двух месяцев. Ключевое преимущество для пилотируемых миссий, когда сокращение времени пребывания в космосе будет главной целью по причинам безопасности и здоровья экипажа, а также экономической устойчивости.