NASA, 2023 yılı için yenilikçi gelişmiş kavramlar (NIAC) programının bir parçası olarak, nükleer itici konseptler üzerinde çalışmayı sürdürüyor. Bu çerçevede, Faz I gelişimi için belirlenen bir nükleer itici sistem, “dalga rotor tepesi döngüsü” adı verilen yeni bir çift modlu nükleer itiş teknolojisini içeriyor. Bu sistem, Florida Üniversitesi‘nden Prof. Ryan Gosse tarafından geliştirildi ve Mars’a seyahat sürelerini yalnızca 45 güne indirme potansiyeline sahip olduğu belirtiliyor.
Prof. Gosse, bu yeni teknolojinin uygulanması halinde, Mars’a yönelik görevlerin süresini önemli ölçüde kısaltarak, insanlı uzay yolculuklarını daha güvenli hale getirebileceğine inanıyor. Bu bağlamda, nükleer itiş, geleceğin uzay keşiflerinde kritik bir güç kaynağı olabilir mi?
NIAC programı kapsamında desteklenen bu yeni teklif, Dalga Rotor Tepe Döngüsü ile Çift Modlu NTP/NEP adını taşıyor ve 14 seçilen tekliften biri olarak öne çıkıyor. Geliştirme sürecinde gerekli teknolojiyi araştırmak ve geliştirmek için 12.500 dolarlık bir hibe almış durumda. Bu yenilikçi konsept, nükleer tahrik sisteminin iki temel bileşeninden faydalanıyor.
- Nükleer Termal Tahrik (NTP): Bu sistem, sıvı hidrojen itici gazını ısıtmak için nükleer reaktör kullanıyor. Isıtılan sıvı hidrojen, plazmaya dönüşerek roketin arkasından püskürtülüyor ve bu sayede itiş sağlanıyor.
- Nükleer Elektrikli Tahrik (NEP): Bu yöntem ise, bir Hall-Effect iticiye (iyon motoru) elektrik sağlamak için yine bir nükleer reaktör kullanıyor. Bu, itme kuvvetini oluşturmak için inert bir gazı iyonlaştıran ve hızlandıran bir elektromanyetik alan yaratıyor.
Florida Üniversitesi’nde hipersonik program alan lideri olarak görev yapan Prof. Gosse, yeni konseptiyle NTP ve NEP’nin avantajlarını bir araya getiriyor. Önerdiği tasarım, 900 saniyelik belirli bir dürtü (Isp) sağlayacak katı çekirdekli bir NERVA reaktörüne dayanıyor. Bu sistem, mevcut kimyasal roketlerin performansının iki katı kadar yüksek bir itiş gücü üretebilecek kapasiteye sahip.
Dahası, Prof. Gosse, reaktörün sıvı hidrojen yakıtını ısıtarak elde edilen basıncı kullanarak reaksiyon kütlesini daha fazla sıkıştırmak için bir Dalga Rotoru (WR) öneriyor. Bu teknik, NERVA sınıfı bir NTP konseptinin, 1400-2000 saniye gibi daha yüksek bir Isp değerine sahip itme seviyeleri sağlamasına olanak tanıyabilir. Bu iki modun birleştirilmesi, daha da yüksek itme seviyeleri elde edilmesini sağlayacak.
NASA’nın NIAC programı tarafından desteklenen diğer dikkat çekici projeler arasında, Satürn’ün uydusu Titan’ın denizlerinden örnekler toplayabilen TitanAir adlı hibrit uçak konsepti de yer alıyor. Uzay ajansı, astronomi, yer bilimi ve insanlı uzay araştırmaları için potansiyel oyun değiştirici olarak gördüğü bu etkileyici uzay konseptlerinin tam bir listesini de kamuoyuna duyurdu.
