NASA профинансирует создание изотопного ядерного ракетного двигателя на тории-228
Несмотря на перенос на два года первых экспедиций по плану «Артемида», НАСА считает, что сможет параллельно с ним организовать несколько миссий на Венеру и Марс для поиска жизни, а также начнет работы по созданию нового ракетного двигателя, использующего ядерные технологии. Это следует из заявления агентства о проектах, которые оно профинансирует в рамках программы NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC).
В подборку этого года вошли такие проекты, как самолёты на солнечных батареях, биореакторы, световые паруса и технология гибернации. Наиболее близкой к осуществлению кажется концепция ракеты с тонкоплёночным изотопным ядерным двигателем (TFINER), предложенная инженерами из Лаборатории Чарльза Старка Дрейпера (независимого разработчика из Массачусетса).
Химические двигатели уже давно не соответствуют требованиям, выдвигаемым к дальним космическим перелётам, а солнечные паруса сложны в масштабировании и не позволяют свободно маневрировать в полете и быстро тормозить. Данная же концепция позволит достичь достаточно высокой скорости, потратив при этом вменяемое количество энергии.
«В отличие от этого, мы предлагаем тонкоплёночный ядерно-изотопный двигатель с достаточными возможностями для поиска, сближения, а затем возврата образцов с удаленных и быстро движущихся межзвёздных объектов. Та же технология позволит переориентировать телескоп с гравитационными линзами, чтобы в ходе одной миссии можно было наблюдать множество важных целей», — пообещали инженеры.
Технология напоминает солнечный парус наоборот — он будет не улавливать элементарные частицы, а испускать их. Листы тория-228 толщиной около ~ 10 микрометров (0,01 мм), покрытые с одной стороны поглощающим слоем (толщиной около 0,05 мм), должны быть размещены за кормой корабля. А дальше дело техники: радиоактивное излучение (период полураспада — всего 1,9 года) будет толкать корабль в нужном направлении, независимо от наличия рядом звезды или другого источника фотонного ветра.
Более того, по расчётам сотрудников лаборатории, тяга будет гораздо выше, чем в использующихся сейчас ионных двигателях: 30 кг тория-228, распределённого по площади около 250 квадратных метров, должны обеспечить кораблю скорость более 150 км/с. Большей скорости достиг лишь солнечный зонд «Паркер», и то — лишь благодаря гравитационному маневру на орбите Венеры и притяжению Солнца.
Есть, конечно, и узкие места, такие как постепенное разрушение листов с торием или потеря свойств изолирующим слоем, что приведёт не только к потере мощности, но и к радиоактивному облучению самого корабля. Впрочем, инженеры предусмотрели и это: к примеру, разрушение пластин можно использовать для получения электроэнергии, а использование тория-233 может привести к образованию урана-232 и увеличению производительности на 500%.
Таким образом, есть основания надеяться, что в том или ином виде корабли на подобных двигателях до конца столетия смогут достичь отдалённых планет нашей Солнечной системы.
