naukawynalazki

Rosja chce zbudować atomowy silnik, dzięki któremu podróż na Marsa zajmie 6 tygodni

W zależności od wzajemnego położenia planet i prędkości statku kosmicznego wystrzelonego z Ziemi, podróż na Marsa może zająć od około trzech miesięcy, do ponad roku. Rosjanie twierdzą jednak, że rewolucyjny napęd, nad którym trwają prace w tym kraju, pozwoli zmniejszyć ten czas do tygodni.

A konkretnie do sześciu tygodni, jak wynika z zapowiedzi przedstawicieli rosyjskiego państwowego koncernu atomowego Rosatom. Bo to właśnie w tej firmie trwać mają prace nad tym silnikiem. I, tak jak można się było tego spodziewać, zasada jego działania ma opierać się na energii atomowej.

Nie jest to nowość – Związek Radziecki miał spore doświadczenia z wykorzystaniem energii atomowej w kosmosie. I nie chodzi mi w tym wypadku o wykorzystanie radioizotopowych generatorów termoelektrycznych, które stosowane są cały czas w sondach kosmicznych, ostatnio na przykład w sondzie New Horizons, a o umieszczanie na pokładach satelitów reaktorów atomowych, tak jak w przypadku serii satelitów RORSAT, które wystrzeliwane były od końca lat sześćdziesiątych, do końca lat osiemdziesiątych. Doświadczenie, dodajmy, wzbogacone o incydenty, z których najpoważniejszy zakończył się skażeniem radioaktywnym ponad stu tysięcy kilometrów kwadratowych Kanady przez paliwo atomowe, które nie zostało wyrzucone z jednego z satelitów na wyższą orbitę przed jego wejściem w atmosferę. Ale te reaktory nie były wykorzystywane jako źródło napędu.

Na jakiej zasadzie ma działać ten nowy, rewolucyjny napęd atomowy, nad którym pracuje Rosatom? Tego nie wiadomo, wiadomo tylko, że projekt jego budowy rozpoczęty został w roku 2010, a wstępny projekt silnika był gotowy w roku 2012. Wiadomo także, że budżet projektu wynosi około 275 milionów dolarów, a testy prototypu mają rozpocząć się w roku 2018. Mamy też wypowiedzi szefa Rosatomu, Sergieja Kirienko na temat możliwości nowego silnika:

„Atomowa jednostka zasilająca sprawi, że podróż na Marsa będzie kwestią czterech do sześciu tygodni. Możliwe będą też manewry oraz przyspieszanie. Dzisiejsze silniki pozwalają na dotarcie na Marsa w ciągu półtora roku, bez możliwości powrotu.”

Biorąc pod uwagę, że ostatnie zdanie nie jest do końca prawdziwe (w roku 1971 sondzie Mariner 9 wejście na marsjańską orbitę zajęło 168 dni), trudno stwierdzić ile prawdy jest we wcześniejszej części oświadczenia Kirienki. Ale rzuca ono pewne światło na technologię, jaką Rosjanie mogą chcieć wykorzystać w swoim silniku. Chodzi mianowicie o rakietowy silnik nuklearny, czyli silnik rakietowy, w którym reaktor jądrowy wykorzystywany byłby jako źródło ciepła. Gaz, będący materiałem pędnym, ogrzewany jest przez reaktor, rozpręża się i wyrzucany jest przez dyszę, nadając pęd statkowi.

Zasada działania jest więc w tym wypadku podobna, do tego, na czym opierają się rakiety paliwo chemiczne. Jest jednak zasadnicza różnica. Im szybciej lub dalej rakieta ma polecieć, tym więcej musi zabrać paliwa. Przez to będzie cięższa, więc będzie musiała zabrać jeszcze więcej paliwa, by wprawić w ruch całość. Ta korelacja istnieje też oczywiście w przypadku rakietowego silnika jądrowego, ale rakiety na paliwo chemiczne spalają paliwo w obecności utleniacza, muszą więc zabrać go ze sobą. W przypadku rakietowego silnika nuklearnego całość zabranego materiału pędnego może być wykorzystana do napędzania statku. Dodatkową zaletą jest to, że ciekły wodór, który może być wykorzystany w obu rodzajach silników, ma dużo mniejszą gęstość niż ciekły tlen, który jest wykorzystywany jako utleniacz, całość ma więc mniejszą masę i może być bardziej wydajna.

Nawet dwukrotnie, w stosunku do silników na paliwo chemiczne. A przynajmniej do takich wniosków doszli Amerykanie w rezultacie badań prowadzonych w latach sześćdziesiątych, takich jak na przykład program NERVA, w których badano możliwość wykorzystania rakietowych silników atomowych. Zauważono też wtedy pewne ograniczenia. Przede wszystkim taki silnik nadawałby się tylko do wykorzystania go poza atmosferą, co nie odpowiadało ówczesnym wymogom. Również ryzyko skażenia radioaktywnego było pewnym problemem, więc ostatecznie USA zrezygnowały wtedy z prowadzenia tego typu badań.

Czy rosyjski rewolucyjny silnik jest właśnie silnikiem tego typu? Na odpowiedź na to pytanie będziemy musieli poczekać aż Rosatom rozpocznie jego testy. I postanowi pochwalić się wynikami.

Zdjęcie: Flickr/J.Gabas-Esteban


podobne treści


Logotomia.com.pl – Tworzymy grafikę użytkową dla firm i organizacji, wydarzeń i produktów.>>>



BrowarPerun.pl – Nowy browar rzemieślniczy!


Kolorydnia.pl – Blog kobiecy – kultura, rozrywka, fitness, lifestyle.