NASA po prvýkrát od 60. rokov úspešne otestovala letový jadrový reaktor určený pre vesmírne misie. Konkrétne ide o takzvané „cold flow“ testy, teda skúšky bez jadrového paliva, ktoré sa zameriavajú na správanie pracovného média a celkovú fluidnú dynamiku systému.

Tento krok predstavuje zásadný návrat USA k jadrovým technológiám vo vesmíre, ktoré majú byť kľúčové pre budúce lety k Mesiacu, Marsu a ešte vzdialenejším cieľom v Slnečnej sústave, upozorňuje Interesting Engineering.

Zatiaľ je bez paliva

Jadrový pohon a jadrové zdroje energie majú oproti chemickým systémom jednu zásadnú výhodu. Umožňujú výrazne skrátiť dobu letu a zároveň poskytujú stabilný výkon počas dlhých misií. Pri letoch k Marsu by to mohlo znamenať nielen rýchlejší presun posádky, ale aj nižšie radiačné zaťaženie astronautov a väčšiu flexibilitu pri plánovaní trajektórie. Práve skrátenie cestovných časov patrí medzi hlavné ciele NASA pri vývoji novej generácie pohonných a energetických systémov.

Testovaný reaktor bol vyvinutý ako plnorozmerný technický model bez jadrového paliva. Meria približne 112 centimetrov na výšku a 183 centimetrov na dĺžku a vyrobila ho spoločnosť BWX Technologies, ktorá sa dlhodobo venuje jadrovým technológiám pre obranný aj civilný sektor.

V rokoch 2024 a 2025 na ňom inžinieri v Marshallovom vesmírnom stredisku v Alabame vykonali viac než sto samostatných skúšok. Ich cieľom bolo simulovať prúdenie pohonného média cez aktívnu zónu reaktora v širokom rozsahu prevádzkových stavov.

Takéto testy sú nevyhnutné na overenie, že návrh reaktora je mechanicky stabilný. Prúdiaca kvapalina alebo plyn totiž môže v určitých podmienkach vyvolať oscilácie a vibrácie, ktoré vedú k únave materiálu alebo dokonca k deštrukcii konštrukcie.

Tento jav je známy aj z klasických energetických reaktorov na Zemi, no vo vesmíre je riziko ešte vyššie, pretože systém musí fungovať dlhodobo bez možnosti údržby. Výsledky testov potvrdili, že konštrukcia reaktora dokáže týmto javom odolávať, čo je základná podmienka bezpečnej prevádzky.

Má viaceré využitia

Získané dáta slúžia aj na návrh palubných senzorov, riadiacich algoritmov a diagnostických systémov, ktoré budú v budúcnosti súčasťou skutočného letového reaktora. Inžinieri tak môžu overiť svoje výpočtové modely a spresniť analytické nástroje, ktoré sa používajú pri návrhu jadrových systémov pre vesmír. Ide o dôležitý krok smerom od experimentálneho vývoja k technológii, ktorá je reálne pripravená na nasadenie.

Jadrový reaktor však nemusí slúžiť iba ako súčasť pohonného systému. Vysoký a stabilný výkon umožňuje napájať vedecké prístroje s vysokou spotrebou energie, výkonnejšie radarové systémy alebo laserovú komunikáciu s veľkou prenosovou kapacitou. To je zásadné najmä pri misiách do hlbokého vesmíru, kde sú solárne panely málo účinné a energetické nároky rastú s komplexnosťou vedeckých experimentov.

Tento testovací program zároveň funguje ako skúšobná platforma pre výrobu a integráciu jadrových systémov schopných letu. NASA si tým buduje technologický základ, ktorý bude potrebný nielen pre robotické sondy, ale aj pre budúce pilotované misie mimo obežnej dráhy Zeme.

Čítajte viac z kategórie: Novinky