Vesmírny výskum naberá na obrátkach a čoraz väčšmi sa na obežnú dráhu dostávajú priemyselné zariadenia, či sú to satelity poskytujúce internetové pripojenie, GPS lokalizáciu alebo meteorologické dáta. Ľudstvo sa však chystá aj k oveľa vzdialenejším objektom, pričom tento typ cestovania je pre nás stále problematický, keďže trvá dlho.

Typické iónové pohony sú pomerne drahé a i keď sú efektívne, nedokáže poháňať dostatočne veľké sondy a už vôbec nie vesmírne lode s ľudskou posádkou. Vyžadujú totiž obrovské množstvo elektrickej energie, ktorú nedokážu solárne panely zabezpečiť a to obzvlášť ďalej od Slnka. Dôležitú úlohu ale môže zohrať jadrová energia, ktorú možno použiť viacerými rôznymi spôsobmi a zásadne skráti cestu k ďalším planétam.

Uľahčí cestovanie aj stavbu základní

Existujú dva hlavné typy jadrového vesmírneho pohonu:

Jadrový tepelný pohon (Nuclear Thermal Propulsion – NTP)

• Využíva jadrový reaktor na ohrev kvapalného paliva (najčastejšie vodíka), ktorý sa následne rozpína a vytvára výtokový prúd cez trysku, čím generuje ťah.
• Ponúka 2 až 5-krát vyššiu účinnosť (merný impulz okolo 900 s) ako chemické raketové motory.
• Umožňuje rýchlejšiu cestu k Marsu, čím znižuje vystavenie astronautov kozmickému žiareniu.

Jadrový elektrický pohon (Nuclear Electric Propulsion – NEP)

• Jadro systému tvorí jadrový reaktor, ktorý vyrába elektrinu pre vysokoúčinné iónové alebo plazmové motory.
• Produkuje veľmi nízky, ale dlhodobý ťah, ktorý umožňuje dlhodobé misie do hlbokého vesmíru.
• Vyznačuje sa extrémne vysokým merným impulzom (viac ako 3 000 s), čím minimalizuje spotrebu paliva.

Hoci jadrové pohonné systémy ponúkajú revolučné zlepšenia v rýchlosti a efektivite cestovania vesmírom, ich vývoj čelí viacerým kritickým výzvam. Jedným z problémov sú obmedzenia a prísne regulácie. Vyslanie jadrového reaktora do vesmíru vyžaduje prísne bezpečnostné protokoly, aby sa zabránilo úniku rádioaktívnych materiálov pri štarte. Kvôli riziku havárie musí byť reaktor aktivovaný až po dosiahnutí bezpečnej obežnej dráhy. Vývoj navyše vyžaduje medzinárodnú spoluprácu a regulačné schválenia, čo predlžuje časový harmonogram projektov.

NASA/DARPA

Na orbite musí reaktor odolávať mikrometeoritom a kozmickému žiareniu bez degradácie materiálov. Chladenie reaktora vo vákuu je takisto problematickou záležitosťou, pretože tepelná výmena nefunguje konvekciou ako na Zemi – musí sa riešiť pomocou radiátorových systémov, ktoré vytvorené teplo postupne vyžarujú. Podobným spôsobom sa zbavuje tepla aj Medzinárodná vesmírna stanica.

V neposlednom rade je problémom aj samotný vývoj takýchto zariadení. Klasické pozemné testy sú totiž komplikované, pretože otvorené testovanie jadrových raketových motorov nie je bezpečné ani legálne. USA momentálne nemajú pozemné zariadenie na plnohodnotné testovanie jadrových vesmírnych pohonov, čo vývoj spomaľuje. Vedci sa ale napriek tomu nevzdávajú.

USA začali s vývojom, tvorcom je nečakaná firma

Čítaj viac z kategórie: Vesmír a veda