Учёные из Университета штата Огайо разрабатывают ракетный двигатель на уране

В Университете штата Огайо разрабатывается инновационный центробежный ядерный тепловой ракетный двигатель (CNTR). В отличие от традиционных конструкций, использующих твёрдое ядерное топливо, CNTR использует жидкий уран для прямого нагрева ракетного топлива. Это позволяет достичь удвоения эффективности по сравнению с существующими ядерными двигателями.

Космическая гонка стимулирует развитие ядерных тепловых двигателей для освоения дальних уголков Солнечной системы. Химические ракетные двигатели обладают низкой тягой и высоким расходом топлива, что делает их непрактичными для длительных межпланетных полётов. Полёты к внешним планетам занимают много лет – например, зонд «Новые горизонты» летел к Плутону девять лет. Длительное пребывание в космосе увеличивает риски для здоровья астронавтов, поэтому разработка более эффективных двигателей крайне важна. Для будущих пилотируемых полётов к дальним целям необходимо сократить время в пути, увеличить грузоподъёмность или и то, и другое.

CNTR демонстрирует многообещающие перспективы. По расчётам авторов работы, его удельный импульс составит 1800 секунд (против примерно 450 секунд у химических двигателей и 900 секунд у ядерных двигателей образца 1960-х годов). Благодаря CNTR, время полёта на Марс туда и обратно может сократиться до 420 дней.

Ядерные тепловые двигатели, помимо скорости, обеспечивают большую гибкость траектории полёта по сравнению с химическими. CNTR может использовать различные виды топлива: аммиак, метан, пропан или гидразин. Это открывает возможности для использования ресурсов астероидов и объектов пояса Койпера, создавая условия для самообеспечения в космосе. Такие возможности также позволят осуществлять новые односторонние роботизированные миссии ко внешним планетам – Сатурну, Урану и Нептуну.

В настоящее время команде предстоит решить ряд технических задач, прежде чем проект будет готов. Это обеспечение стабильного запуска, работы и выключения двигателя, минимизация потерь урана и управление потенциальными отказами. Команда надеется завершить разработку в течение пяти лет. Работа команды поддерживается грантом NASA.

 Источник: interestingengineering