Национальный институт перспективных идей NASA (NIAS) выделил компании Positron Dynamics грант на разработку нового типа ракетного двигателя с ядерной силовой установкой - Fragmentation Fission Rocket Engine (FFRE). Для этого проекта компания Positron Dynamics предложила новый тип топлива - самый легкий из когда-либо созданных аэрогелей, который содержит мелкие частицы урана. Это лучшее из доступного для космического применения, где грамм стоит как золото.
Двигатель на основе осколков деления был предложен уже давно. Сегодня ядерные двигатели в целом представляются перспективным средством для исследования самых отдаленных регионов Солнечной системы, а также для миссий в ближнем космосе, где осуществляются космические маневры и непрерывный контроль. Двигатели на осколках деления производят реактивную тягу из самих продуктов деления, в отличие от ядерных ракетных двигателей, которые нагревают материал ракеты. Это означает, что дополнительная реактивная масса не требуется и может быть заменена полезной нагрузкой.
Фактически, процессы в двигателях FFRE аналогичны процессам в ядерных реакторах на Земле. Однако в ракетных двигателях продукты деления плазмы должны быть направлены в строго определенном направлении, как для создания тяги, так и для защиты компонентов двигателя и космического аппарата от разрушения неконтролируемыми радиоактивными потоками. Поэтому конструкторы должны решить две задачи: максимально уменьшить вес топливной сборки, сохранив при этом управляемость, и контролировать плазменные контуры внутри двигателя.
Positron Dynamics стремилась упаковать уран в аэрогелевую структуру, чтобы сделать топливную сборку как можно легче. В плане сдерживания плазмы активную роль будут играть сверхпроводящие магниты. К разработке сверхпроводящих магнитов подтолкнули исследования термоядерных реакторов. Там стенки реактора должны удерживать плазму при чрезвычайно высоких температурах, чтобы она не распалась. Компания Positron Dynamics считает, что в промышленности существует несколько материалов, которые можно использовать для разработки ракетных двигателей с управляемыми плазменными контурами, и NASA разделяет эту точку зрения.
