Американські вчені створили революційний ядерний двигун для місій у далекий космос

Дослідники з Університету Алабами у Хантсвіллі та Державного університету Огайо повідомили про новий прогрес у розробці ядерного ракетного двигуна на рідкому паливі — Cen­trifu­gal Nuclear Ther­mal Rock­et (CNTR). Ця технологія може подвоїти ефективність космічних апаратів порівняно з традиційними хімічними ракетами та поточними ядерними рішеннями.

На відміну від твердопаливних ядерних двигунів, CNTR використовує рідкий урановий паливний матеріал, який обертається у спеціальних циліндрах за допомогою відцентрової сили. Через розпечений уран пропускається водень, що нагрівається й утворює реактивну тягу. Це дає специфічний імпульс близько 1500 секунд — удвічі більше, ніж у твердопаливних ядерних установок, таких як DRACO NASA.

Проте розробка CNTR має низку інженерних викликів. У нещодавньому дослідженні в журналі Acta Astro­nau­ti­ca автори виділили десять основних проблем, чотири з яких були детально розглянуті. Зокрема, вони працюють над стабілізацією реакцій всередині двигуна, контролем побічних продуктів поділу, як-от ксенон і самарій, а також поведінкою бульбашок водню у рідкому паливі.

Ще одна важлива проблема — утримати уран всередині двигуна. Якщо його втрати перевищать норму, ефективність двигуна може впасти на дві третини. Дослідники планують використовувати технологію діелектрофорезу, щоб уловлювати випаровуваний уран і досягти 99% його відновлення.

Наразі CNTR не готовий до створення повномасштабного прототипу. Потрібні подальші моделювання та експерименти. Однак, якщо вдасться реалізувати цю концепцію, вона може стати проривом у розвитку ядерної пропульсії для космічних місій наступного покоління.