Una rappresentazione di un’ipotetica navicella spaziale alimentata da propulsione termica nucleare. (Credito immagine: General Atomics) I primi esseri umani su Marte potrebbero un giorno viaggiare su un razzo propulso da un reattore nucleare. Ma prima che ciò possa accadere, le tecnologie di propulsione termica nucleare (NTP) devono ancora fare molta strada prima di poter lanciare astronauti nello spazio su un razzo nucleare. Tuttavia, all’inizio di questo mese, General Atomics Electromagnetic Systems (GA-EMS), in collaborazione con la NASA, ha raggiunto un traguardo importante sulla strada per l’utilizzo dei razzi NTP. Al Marshall Space Flight Center della NASA in Alabama, General Atomics ha testato un nuovo combustibile per reattori NTP per verificare se il combustibile potesse funzionare nelle condizioni estreme dello spazio. Secondo la dirigenza dell’azienda, i test hanno dimostrato che il combustibile può resistere alle dure condizioni del volo spaziale. “Siamo molto incoraggiati dai risultati positivi dei test che dimostrano che il combustibile può sopravvivere a queste condizioni operative, avvicinandoci alla realizzazione del potenziale della propulsione termica nucleare sicura e affidabile per missioni cislunari e nello spazio profondo,” ha dichiarato il presidente di General Atomics, Scott Forney, in un comunicato. Per testare il combustibile, General Atomics ha preso i campioni e li ha sottoposti a sei cicli termici che hanno utilizzato idrogeno caldo per aumentare rapidamente la temperatura a 2600 gradi Kelvin o 4.220 gradi Fahrenheit. Qualsiasi combustibile per propulsione termica nucleare a bordo di una navicella spaziale dovrebbe essere in grado di sopravvivere a temperature estreme e all’esposizione a gas di idrogeno caldo. Per testare come il combustibile potesse resistere a queste condizioni, General Atomics ha condotto ulteriori test con diverse caratteristiche protettive per ottenere ulteriori dati su come diversi miglioramenti dei materiali migliorassero le prestazioni del combustibile in condizioni simili a quelle di un reattore nucleare. Secondo l’azienda, questo tipo di test è stato il primo del suo genere. “Per quanto ne sappiamo, siamo la prima azienda a utilizzare la struttura di test ambientale per elementi di combustibile compatti (CFEET) presso la NASA MSFC per testare e dimostrare con successo la sopravvivenza del combustibile dopo cicli termici a temperature e velocità di aumento rappresentative dell’idrogeno,” ha dichiarato Christina Back, vicepresidente di General Atomics Nuclear Technologies and Materials, nello stesso comunicato. La NASA e General Atomics hanno testato il combustibile esponendolo a temperature fino a 3.000 Kelvin (4.940 Fahrenheit o 2.727 Celsius), scoprendo che ha funzionato bene anche a temperature così elevate. Secondo Back, ciò significa che un sistema NTP che utilizza il combustibile potrebbe operare da due a tre volte più efficientemente rispetto ai motori a razzo attuali. Una delle principali ragioni per cui la NASA vuole costruire razzi NTP è che potrebbero essere molto più veloci dei razzi che usiamo oggi, che sono propulsi da combustibile chimico tradizionale. Un tempo di transito più rapido potrebbe ridurre i rischi per gli astronauti, poiché viaggi più lunghi richiedono più forniture e sistemi più robusti per supportare gli astronauti durante il loro viaggio verso la destinazione. C’è anche il problema delle radiazioni; più a lungo gli astronauti sono nello spazio, più radiazioni cosmiche subiscono. Tempi di volo più brevi potrebbero ridurre questi rischi, avvicinando la possibilità di voli spaziali umani nello spazio profondo alla realtà. Nel 2023, la NASA e la Defense Advanced Research Projects Agency (DARPA) hanno annunciato che stanno lavorando su un motore a razzo termico nucleare, in modo che la NASA possa inviare una navicella spaziale con equipaggio su Marte. L’agenzia spera di lanciare una dimostrazione già nel 2027.
NASA e General Atomics testano il combustibile nucleare per future missioni sulla Luna e su Marte
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