La NASA e la DARPA hanno concordato di sviluppare e testare un razzo con un motore nucleare nello spazio entro il 2027 (rif.). Un reattore nucleare come fonte energetica, supererebbe le prestazioni dei razzi chimici e ridurrebbe notevolmente i tempi previsti per la prima missione umana su Marte.
Motori chimici obsoleti
L’umanità ha fatto passi da gigante nell’esplorazione e nello sfruttamento dello spazio negli ultimi 60 anni. Ma per quanto riguarda la propulsione, i razzi odierni, sono essenzialmente gli stessi missili balistici tedeschi V2 della Seconda Guerra Mondiale. Nel corso del tempo ci sono state innovazioni come le vele solari o i propulsori ionici, ma per le missioni con equipaggio o per quelle che devono spostare carichi utili, le agenzie spaziali ricorrono ancora dai razzi a propellente chimico.
Queta tipologia di razzi presenta però dei problemi, ed il più grande è che funzionano ai loro limiti teorici. Basti pensare che l tecnologia a propellente chimico ha raggiunto quei limiti nel 1942. Questo significa che le missioni con equipaggio verso la Luna possono essere limitate, costose e poche, mentre una missione su Marte con equipaggio è al limite della tecnologia. Per superare questa barriera, gli ingegneri stanno cercando una propulsione più efficiente e ad alta densità energetica basata sulla tecnologia dei reattori nucleari.
La NASA ha fatto un serio tentativo di sviluppare un razzo nucleare per l’ultima volta negli anni ’60 con i suoi progetti Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application (NERVA) e Rover, ma questi sono stati abbandonati per lasciare spazio alla Missione Apollo. L’ultima tentativo dell’agenzia americana è il programma Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations (DRACO). Il programma ha il compito di sviluppare un motore nucleare in grado di inviare una missione su Marte o di fornire alla US Space Force un mezzo per raggiungere la Luna e muoversi nello spazio cislunare con con un preavviso breve.
L’energia nucleare per le missioni Luna-Marte
Un motore termico nucleare può riscaldare un propellente a temperature estremamente elevate per generare spinta. Un razzo del genere potrebbe avere un’efficienza oltre tre volte superiore a quella di un razzo a combustibile chimico. Queste proprietà ridurrebbero i tempi di viaggio e permetterebbero maggior carico utile. Per una missione su Marte con equipaggio, ciò significherebbe meno esposizione alle radiazioni cosmiche, meno effetti dannosi dovuti all’assenza di gravità e meno necessità di rifornimenti o sistemi di volo eccessivamente robusti.
Nella nuova partnership tra NASA e DARPA, lo Space Technology Mission Directorate (STMD) guiderà lo sviluppo del razzo a motore nucleare. Il propulsore sarà integrato in un veicolo spaziale DARPA sottoforma di uno stadio superiore che funzionerà solo nello spazio. “Con questa collaborazione, sfrutteremo la nostra esperienza acquisita da molti precedenti progetti a energia nucleare e propulsione spaziale”, ha affermato Jim Reuter, amministratore associato di STMD. “I recenti materiali aerospaziali e i progressi ingegneristici stanno aprendo una nuova era per la tecnologia nucleare spaziale. Questa dimostrazione di volo sarà un risultato importante verso la creazione di una capacità di trasporto spaziale per un’economia Terra-Luna”.
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