Мечта о быстрых межпланетных путешествиях может скоро стать реальностью благодаря последним достижениям в области ядерных ракетных технологий. NASA совместно с компанией General Atomics Electromagnetic Systems (GA-EMS) успешно провели испытания нового ядерного ракетного топлива в условиях, максимально приближенных к космическим. Проведенный эксперимент знаменует собой еще один уверенный шаг на пути к разработке принципиально новых ядерных ракетных двигателей. Ученые и инженеры давно видят в ядерном топливе ключ к более эффективным межпланетным путешествиям, способном радикально сократить время в пути – возможно, до нескольких недель даже до далекого Марса.
Несмотря на то, что до практического применения ядерных ракетных двигателей еще предстоит пройти долгий путь, последние испытания показывают весомый прогресс. Серия тестов проходила на специализированной установке CFEET, расположенной в Центре космических полетов имени Маршалла NASA. В ходе экспериментов топливо для ядерной тепловой двигательной установки (ЯТДУ) подвергалось многократному циклу нагрева до экстремальной температуры в 2600 Кельвинов (около 2300 градусов Цельсия) и последующего охлаждения. В качестве рабочего топлива использовался перегретый водород.
Скотт Форни, президент General Atomics, с энтузиазмом отметил: "Положительные результаты испытаний, подтвердившие способность топлива выдерживать такие жесткие условия эксплуатации, вдохновляют нас. Мы стали еще ближе к реализации потенциала безопасных и надежных ядерных тепловых двигательных установок, которые откроют новые горизонты для миссий как в окололунном пространстве, так и в глубоком космосе".
Концепция будущего космического корабля, перемещающегося с помощью ядерного деления. Источник: NASA/DARPA
Особое внимание в ходе испытаний уделялось изучению различных материалов для экранирования топливных элементов, стремясь найти оптимальные решения, способные повысить эффективность работы двигателей в условиях, имитирующих ядерный реактор. Хотя концепция ЯТДУ появилась еще в середине прошлого века, нынешние тесты – одни из первых столь масштабных и значимых шагов к созданию реальной ядерной ракеты. В будущем такие ракеты смогут доставлять как грузы, так и экипажи исследователей в самые отдаленные уголки нашей Солнечной системы, куда человечество еще не добиралось.
Следует отметить, что разработка GA-EMS – не единственный проект в этой перспективной области. В 2023 году NASA и DARPA (Управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны США) объявили о совместной работе над созданием ядерного теплового ракетного двигателя, причем демонстрационный запуск прототипа запланирован уже на 2027 год.
Активный интерес к новым двигательным технологиям обусловлен растущими амбициями NASA и частных космических компаний, стремящихся вернуться на Луну и осваивать другие планеты. На фоне этих планов традиционные химические ракетные двигатели, с их ограниченной эффективностью, выглядят все менее привлекательно. Хотя они способны доставить аппараты к Марсу и за его пределы, для этого требуется колоссальное количество топлива. Это, в свою очередь, ограничивает время работы двигателей и требует сложных маневров для торможения в пункте назначения.
Ядерные ракетные двигатели, напротив, обладают потенциалом для гораздо более эффективной работы. Они способны работать дольше и при этом расходовать меньше топлива, что позволяет развивать значительно более высокие скорости и эффективно тормозить в конце пути. В результате, путешествие к Марсу, которое сейчас занимает месяцы, может сократиться до нескольких недель. Для полетов к более далеким планетам выигрыш во времени будет еще более впечатляющим, позволяя существенно ускорить многолетние миссии, которыми славится NASA.
