Er wordt onderzocht hoe toekomstige Mars-pioniers de tijd tijdens de reis naar die planeet het best kunnen spenderen. Maar er is misschien een manier om de reistijd drastisch in te korten.
De zoektocht naar innovaties: Elk jaar lanceert de NASA zijn NIAC-programma (NASA Innovative Advanced Concepts), dat bedoeld is om veelbelovende concepten in de lucht- en ruimtevaart te ontdekken, te testen en te financieren. Elk succesvol project ontvangt 100.000 dollar aan financiering gedurende een jaar.
- Dit jaar belooft een van de winnaars de reistijd tussen de aarde en Mars drastisch in te korten tot 45 dagen, tegenover de verwachte zeven maanden vandaag.
- Het idee komt van professor Ryan Gosse van de Universiteit van Florida. Hij heeft een nieuw type raketmotor bedacht, genaamd “Bimodale NTP/NEP met een Wave Rotor Topping Cycle.”
- Zijn voorstel is niet gebaseerd op een klassieke zuiver chemische brandstof, een technologie die tot nu toe bij al onze raketten is gebruikt, maar op een combinatie van nucleaire thermische en nucleaire elektrische aandrijving.
Kernenergie kan soelaas brengen
De theorie: Het idee van Gossse is, op papier, gebaseerd op de combinatie van twee soorten voortstuwing.
- Bij nucleair-thermische voortstuwing wordt een drijfgas, zoals vloeibare waterstof, verhit totdat deze in plasma verandert. Dat goedje wordt vervolgens door een straalpijp geleid om zo het toestel in beweging te brengen.
- Nucleaire elektrische voortstuwing is gebaseerd op een kernreactor die op lage snelheid draait om energie op te wekken, die op zijn beurt wordt gebruikt om ionische stuwraketten aan te drijven. Het is in feite elektromagnetisch, met relatief lage stuwkracht.
De twee systemen zijn niet nieuw. Maar het idee is om ze te combineren in één enkele machine.
Twee complementaire systemen
- In dit zeer vroege stadium van ontwikkeling is het moeilijk om gedetailleerde hypotheses te maken, maar men kan zich een raket voorstellen die nucleair-thermische aandrijving gebruikt om een zeer grote stuwkracht te ontwikkelen voor zijn manoeuvres, en vervolgens overschakelt op nucleair-elektrische aandrijving zodra het toestal ver genoeg verwijderd is van de zwaartekrachtpunten van onze planeet of Mars.
- Het belangrijkste voordeel van een dergelijk voertuig zou zijn dat het niet de vermogen-gewichtsverhouding heeft van de huidige raketten, die grote hoeveelheden chemische brandstof moeten vervoeren en dus krachtig genoeg moeten zijn om deze te vervoeren. Dankzij de technologie die de professor beschrijft, zou het toestel veel meer stuwkracht hebben – een impuls ten belope van 1.800 tot 4.000 seconden, tegenover ongeveer 450 seconden van een huidige raket voordat de boosters zijn uitgeput.
- Het is niet de eerste keer dat kernenergie naar voren wordt geschoven als de toekomst van de ruimtevaart: er werd al in de jaren zestig over gesproken, maar het is nooit in praktijk gebracht.
Wat is het volgende? Het zal nog lang duren voordat zo’n motor op punt staat. Vooral omdat de door NASA toegekende subsidie niet genoeg zal zijn om een prototype te bouwen, maar het zal ons in ieder geval in staat stellen om de mogelijkheden van die nieuwe technologie te onderzoeken. We komen waarschijnlijk wel op Mars met behulp van de huidige technologie, maar we moeten op langere termijn denken.
(ns)