Ученые из Университета Огайо представили свою концепцию ядерного ракетного двигателя, которая отличается от классических вариантов, изучаемых многими исследователями по всему миру. Они предлагают использовать жидкий уран во вращающихся цилиндрах в качестве ключевого компонента силовой установки. Это позволит значительно увеличить эффективность космических двигателей.
Концепция получила название CNTR (centrifugal nuclear thermal rocket). В ее основе лежит базовая идея о том, что ядерный компонент может эффективно разогревать жидкое топливо (пропеллент) до чрезвычайно высоких температур. Переход рабочего тела в газообразное состояние сопровождается его выбросом через сопло, что создает тягу. Предложенный вариант с жидким ураном позволит добиться более высоких температур, что увеличит эффективность силовой установки.
Авторы работы отмечают, что классические химические двигатели уперлись в потолок своей производительности. И следующий прорыв в космонавтике должен быть совершен именно за счет перехода на ядерные силовые установки. Расчеты показывают, что совершить путешествие на Марс и обратно с помощью CNTR можно за 420 дней. Кроме того, это откроет возможность для отправки тяжелых космических аппаратов по прямым траекториям к внешним планетам Солнечной системы или объектам пояса Койпера. Сейчас для этого требуются сложные гравитационные маневры у планет внутренней Солнечной системы, что занимает долгие годы.
Еще одним удобством CNTR является возможность использовать разные соединения в качестве рабочего тела, создающего тягу. Для этого подойдут аммиак, метан, гидразин или пропан. Некоторые из них можно найти на других объектах в космосе, что открывает перспективу для путешествий с дозаправкой. Кроме того, часть из них может долго храниться, что тоже полезно при дальних перелетах.
Разработчики CNTR отмечают, что им нужно еще решить ряд базовых проблем, связанных с использованием жидкого урана. В частности, актуален вопрос о его стабилизации при запуске, остановке и повторном старте двигателя. Также необходимо минимизировать потери расплавленного радиоактивного материала.
Ранее мы рассказывали о проекте ядерного двигателя от британской компании Pulsar Fusion.
