Инженеры из Университета штата Огайо предложили новую схему ракетного двигателя, где используется жидкий уран. Установка получила название CNTR. В будущем она может пригодиться в полетах на дальние планеты. В отличие от старых моделей, где применялись твердые топливные стержни, здесь жидкий уран нагревает рабочее вещество напрямую. Такая система почти вдвое эффективнее предыдущих ядерных решений и способна сократить время полета к Марсу до 6 месяцев. Вся миссия туда и обратно вместе с пребыванием на поверхности уложилась бы примерно в 420 дня.
Химические двигатели, на которых базируется нынешняя космонавтика, слишком прожорливы и выдают малую тягу. Из-за этого аппараты летят к далеким объектам годами. Так, путь зонда New Horizons до Плутона занял 9 лет. Для экспедиций с экипажем подобные сроки опасны: долгий полет в условиях радиации и невесомости вреден для здоровья. К тому же ядерные тепловые установки дают больший запас скорости, сокращая пребывание человека в космосе.
Особенность CNTR в том, что он рассчитан не только на водород, но и на аммиак, метан, пропан или гидразин. Это открывает возможность добывать топливо прямо в космосе, например на астероидах или ледяных спутниках, т. е. зависимость от поставок с Земли исчезнет. Усиленная тяга позволит запускать тяжелые научные аппараты к Сатурну, Урану или Нептуну и даже к объектам пояса Койпера.
По расчетам, удельный импульс двигателя достигнет 1800 с, тогда как у химических систем он около 450, а у ядерных установок 60-х годов — приблизительно 900. С таким отрывом открываются принципиально новые возможности для межпланетных полетов. С CNTR станет реальным не только перелет на Марс, но и экспресс-миссии к далеким планетам.
Внутри реактора используется вращающаяся камера, создающая центробежные силы. Те удерживают уран в жидком состоянии и препятствуют его утечке. Через этот горячий слой проходит рабочее топливо — чаще всего водород, который нагревается до нескольких тысяч градусов и выбрасывается через сопло, создавая мощную тягу. С таким способом разгона устанавливать разработку безопаснее и эффективнее по сравнению с классическими схемами.
Тем не менее, проект пока существует в виде прототипа. Инженерам предстоит решить задачи стабильного запуска и остановки, минимизировать потери топлива и предугадать сценарии аварий. На исследование выделен грант NASA, первая рабочая версия ожидается в течение 5 лет.
Если испытания пройдут удачно, человечество получит реальный инструмент для освоения Солнечной системы. Эта технология способна приблизить экспедицию на Марс и превратить дальние путешествия в достижимую цель.
Ранее мы писали о том, что ВВС США показали противокорабельную бомбу Quicksink.