Il rapporto raccomanda alla NASA di accelerare lo sviluppo della propulsione nucleare nello spazio

Un rapporto del Comitato delle Accademie Nazionali ha concluso che la NASA ha bisogno di perseguire lo sviluppo “robusto” delle tecnologie di propulsione nucleare nello spazio se l’agenzia vuole usarle nelle missioni umane su Marte nei prossimi due decenni.

un 12 febbraio, studio delle Accademie NazionaliHa detto, sponsorizzato dalla NASA, che sia l’approccio della propulsione termica nucleare (NTP) che l’elettropropulsione nucleare (NEP) dovrebbero superare ostacoli significativi per l’uso in un’ipotetica missione umana 2039 su Marte. Tali sistemi potrebbero ridurre il tempo di viaggio per le missioni su Marte.

“La tecnologia di propulsione nucleare spaziale mostra un grande potenziale per facilitare l’esplorazione umana di Marte”, ha detto Bobby Brown, direttore della scienza planetaria presso il Jet Propulsion Laboratory e co-presidente del comitato che ha scritto il rapporto, in una dichiarazione. “Tuttavia, è necessaria un’importante accelerazione nel ritmo della maturità tecnologica se la NASA ei suoi partner vogliono completare questo compito entro i tempi stabiliti”.

Delle due tecnologie, il rapporto è più ottimista riguardo all’NTP, in cui un reattore nucleare riscalda combustibile come l’idrogeno liquido per generare spinta. Il rapporto concludeva che “un programma robusto potrebbe sviluppare un sistema NTP in grado di svolgere la missione primaria nel 2039”.

Tuttavia, questa tecnologia deve affrontare molte sfide al di fuori del reattore nucleare stesso. Include la capacità di riscaldare il propellente alla temperatura richiesta di 2.700 K e portare il sistema alla temperatura di esercizio entro un minuto. Altre sfide includono la mancanza di strutture di prova sotterranee per i sistemi NTP e le difficoltà di immagazzinare l’idrogeno liquido per la durata della missione.

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NEP, dove un reattore nucleare genera energia per impulsi elettrici, ha bisogno di aumentare la potenza e i sistemi di gestione termica a livelli ben oltre quanto dimostrato finora per poter funzionare con reattori MW. Tuttavia, il rapporto osservava che non c’erano stati progressi nelle tecnologie correlate dal 2005 e che il lavoro svolto era limitato ai sistemi a bassa potenza.

Il rapporto concludeva: “Come risultato di investimenti bassi e intermittenti negli ultimi decenni, non è chiaro se anche un programma solido sarà in grado di sviluppare un sistema NEP in grado di svolgere la missione principale nel 2039”. Tuttavia, la NASA ha raccomandato di “stimolare lo sviluppo tecnologico” per i sistemi NEP.

La NASA lotta per bilanciare le priorità in competizione per lo sviluppo e la propulsione dell’energia nucleare. Oltre a NTP e NEP, l’agenzia sta anche lavorando su sistemi energetici di fissione superficiale, come Kilopower, che fornirebbero energia sulla superficie della Luna o di Marte. L’agenzia ha cercato di sviluppare il lavoro a Kilopower perché questa tecnologia ha applicazioni a corto raggio per il programma di esplorazione lunare Artemis, che non richiede propulsione nucleare.

Nonostante ciò, i sostenitori dell’NTP al Congresso hanno inserito il linguaggio dei rapporti nelle fatture degli stanziamenti per indirizzare la NASA a spendere soldi per lo sforzo. Ciò include il disegno di legge di appropriazione dell’anno fiscale 2021 emanato a dicembre, che ha ordinato alla NASA di spendere $ 110 milioni del suo finanziamento per la tecnologia spaziale di $ 1,1 miliardi per lo sviluppo di NTP, di cui $ 80 milioni andranno alla “progettazione di articoli di prova che faranno un aviazione dimostrazione. “La NASA sta pubblicando piani per un test di volo del sistema NTP.

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Alla riunione del 27 gennaio della riunione del Consiglio consultivo della tecnologia della NASA, i membri hanno indicato di aver precedentemente consigliato alla NASA di rendere l’energia di fissione superficiale una priorità più alta rispetto all’NTP a causa delle sue applicazioni in Artemis.

“Assolutamente”, ha risposto Jim Reuter, Direttore associato della tecnologia spaziale alla NASA. “La direzione dal Congresso era la propulsione termonucleare”. Ha detto che la NASA sta portando avanti la richiesta di sviluppo della tecnologia NTP a causa del finanziamento, che ha ritardato una richiesta di superficie nucleare fino a più tardi dell’anno fiscale.

Ha aggiunto che “la propulsione termica nucleare ha un grande interesse da diversi punti di vista, sia dalla NASA che dal Dipartimento della Difesa”. “È una tecnologia molto buona.”

L’amministrazione Trump ha anche, nelle sue ultime settimane, aumentato il nucleare di superficie su NTP e NEP. Direttiva sulla politica spaziale n. 6 del 16 dicembre Creare una strategia per lo sviluppo di tecnologie nucleari per lo spazio, inclusa l’energia e la propulsione. Ha dato la priorità all’energia nucleare di superficie rispetto alla propulsione nucleare poiché quest’ultima non era essenziale per il programma Artemis.

“Queste cose sono importanti per andare su Marte, ma stiamo prima facendo la luna e sfruttando le capacità e le tecnologie della Terra per stabilire un punto d’appoggio sulla luna”, ha detto un alto funzionario dell’amministrazione responsabile della propulsione nucleare al momento del rilascio della strategia. .

Non è chiaro quanto sia importante questa strategia sotto l’amministrazione Biden, che finora ha intrapreso poche azioni sulla politica spaziale.

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