Ο πύραυλος πυρηνικής σύντηξης που θα πηγαίνει στον Άρη στον μισό χρόνο

Η Pulsar Fusion, μια εταιρεία με έδρα το Ηνωμένο Βασίλειο που ειδικεύεται στις προηγμένες τεχνολογίες προωθητικών συστημάτων, παρουσίασε τον περασμένο μήνα το «Sunbird», μια ιδέα πυραύλου βασισμένου στην πυρηνική σύντηξη. Ο Sunbird στοχεύει να φέρει επανάσταση στα διαστημικά ταξίδια μειώνοντας σημαντικά τους διαπλανητικούς χρόνους ταξιδιού.

Ο Sunbird τροφοδοτείται από έναν κινητήρα διπλής άμεσης σύντηξης (Dual Direct Fusion Drive – DDFD), έναν συμπαγή κινητήρα πυρηνικής σύντηξης που έχει σχεδιαστεί για να παρέχει τόσο ώθηση όσο και ηλεκτρική ενέργεια για διαστημικά σκάφη. Ο DDFD λειτουργεί με τη σύντηξη ηλίου-3 και δευτερίου, δύο ισοτόπων που απελευθερώνουν ενέργεια όταν συνδυάζονται σε υψηλές θερμοκρασίες και πιέσεις. Σε αντίθεση με τους παραδοσιακούς αντιδραστήρες σύντηξης, οι οποίοι μετατρέπουν την ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια και στη συνέχεια σε ώση, ο DDFD χρησιμοποιεί απευθείας τα φορτισμένα σωματίδια που παράγονται κατά τη σύντηξη για την ώση. Η προσέγγιση αυτή αναμένεται να καταστήσει το σύστημα πιο αποδοτικό και ικανό να παρέχει μεγαλύτερη ώθηση, εξαλείφοντας τα ενδιάμεσα στάδια στην ενεργειακή αλυσίδα.

Μία από τις βασικές τεχνικές προδιαγραφές του Sunbird είναι η υψηλή ειδική παλμική του ισχύς, που κυμαίνεται μεταξύ 10.000 και 15.000 δευτερολέπτων. Η ειδική παλμική ισχύς είναι ένα μέτρο του κατά πόσο αποτελεσματικά ένας πύραυλος χρησιμοποιεί το καύσιμο του, και τα στοιχεία αυτά υποδηλώνουν ότι ο Sunbird θα μπορούσε να πραγματοποιήσει αποστολές μεγάλης διάρκειας με ελάχιστη κατανάλωση καυσίμου. Ο κινητήρας έχει επίσης σχεδιαστεί για να παράγει έως και 2 μεγαβάτ (MW) ηλεκτρικής ενέργειας, η οποία θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την υποστήριξη των συστημάτων επί του σκάφους ή των επιστημονικών οργάνων κατά τη διάρκεια των αποστολών.

Οι δυνατότητες του Sunbird είναι φιλόδοξες. Η Pulsar Fusion ισχυρίζεται ότι ο πύραυλος θα μπορούσε να προωθήσει ένα διαστημικό σκάφος βάρους περίπου 1 τόνου στον Πλούτωνα σε μόλις τέσσερα χρόνια. Τα σημερινά χημικά συστήματα προώθησης θα χρειάζονταν πιθανότατα περισσότερο από μια δεκαετία για να επιτύχουν το ίδιο ταξίδι. Η εταιρεία προτείνει επίσης ότι το Sunbird θα μπορούσε να μειώσει στο μισό το χρόνο ταξιδιού προς τον Άρη, καθιστώντας το μια δυνητικά μετασχηματιστική τεχνολογία για μελλοντικές διαπλανητικές αποστολές.

Φυσικά, ένα τέτοιο project για να υλοποιηθεί θα πρέπει να ξεπεραστούν διάφορα σημαντικά ζητήματα. Η επίτευξη της πυρηνικής σύντηξης με ελεγχόμενο και βιώσιμο τρόπο είναι ένα πολύπλοκο project που προσπαθούν να πετύχουν με βιώσιμο τρόπο οι επιστήμονες εδώ και δεκαετίες. Αν και το Διάστημα προσφέρει συνθήκες που ευνοούν περισσότερο τη σύντηξη από ό,τι η Γη, όπως η χαμηλή βαρύτητα και το περιβάλλον κενού, τα τεχνικά εμπόδια παραμένουν σημαντικά.

Μια άλλη πτυχή που πρέπει να εξεταστεί είναι η προμήθεια ηλίου-3, ενός σπάνιου ισοτόπου που δεν είναι άμεσα διαθέσιμο στη Γη. Παρόλο που μπορεί να εξαχθεί από σεληνιακό ρεγόλιθο ή άλλες εξωγήινες πηγές, οι διαδικασίες εφοδιασμού και το κόστος που συνεπάγεται η απόκτηση επαρκών ποσοτήτων για χρήση σε μεγάλη κλίμακα θα μπορούσε να αποτελέσει πραγματική πρόκληση.

Το Sunbird εγείρει επίσης ερωτήματα σχετικά με την ασφάλεια και τη ρυθμιστική εποπτεία. Τα συστήματα πυρηνικής πρόωσης απαιτούν αυστηρά μέτρα ασφαλείας για την πρόληψη ατυχημάτων, τόσο κατά την εκτόξευση όσο και στο Διάστημα. Επιπλέον, οι διεθνείς κανονισμοί που διέπουν τη χρήση της πυρηνικής τεχνολογίας στο Διάστημα εξακολουθούν να εξελίσσονται και η ανάπτυξη τέτοιων συστημάτων θα μπορούσε να αντιμετωπίσει νομικά και διπλωματικά εμπόδια.

Η Pulsar Fusion σχεδιάζει να διεξάγει στατικές δοκιμές της βασικής τεχνολογίας του Sunbird το 2025, ακολουθούμενες από μια επίδειξη σε τροχιά το 2027. Αυτά τα ορόσημα θα είναι κρίσιμα για τον καθορισμό της βιωσιμότητας του project.

[via]