Ak chce NASA v najbližších dvoch desaťročiach uskutočniť misiu na Mars s ľudskou posádkou, musí pokračovať v „agresívnom“ vývoji technológií vesmírneho jadrového pohonu, taký je záver správy National Academies committee.

Štúdia National Academies committee z 12. februára uvádza, že technológie jadrového tepelného pohonu (NTP), ako aj jadrového elektrického pohonu (NEP), musia prekonať ešte značné prekážky, aby ich bolo možné použiť v roku 2039 pre prvú marťanskú misiu s ľudskou posádkou. Takéto systémy by mohli výrazne skrátiť čas cesty na Mars.

„Technológia vesmírneho jadrového pohonu predstavuje veľký potenciál pre vedcov na preskúmanie Marsu,“ uviedol vo svojom vyhlásení Bobby Braun, riaditeľ pre planetárne vedy v Jet Propulsion Laboratory (Laboratórium prúdových pohonov) a spolupredseda výboru, ktorý správu napísal. „Avšak, ak má NASA a jej partneri splniť úlohu v stanovenom časovom horizonte, je potrebné výrazne zrýchliť tempo vývoja.“

Jet Propulsion Laboratory, Kalifornia

Jadrový tepelný pohon sa javí reálnejší

Spomedzi dvoch spomínaných technológií sa správa viac prikláňala k použitiu NTP, v prípade ktorého ohrieva jadrový reaktor palivo v podobe tekutého vodíka. Správa ďalej prezrádza, že „agresívny program by mohol vyvinúť systém NTP pre misiu v roku 2039.“

Táto technológia však okrem samotného jadrového reaktora čelí niekoľkým výzvam. Tie sa týkajú zohriatia paliva na požadovanú teplotu 2 400 stupňov Celzia a uvedenia systému na prevádzkovú teplotu do jednej minúty. Medzi ďalšie výzvy patrí nedostatok pozemných testovacích zariadení pre systémy NTP a ťažkosti so skladovaním tekutého vodíka počas trvania misie.

Doteraz sporadické investície

Technológia NEP, pri ktorej jadrový reaktor vyrába energiu pre pomocné elektrické rakety, musí v záujme fungovania reaktorov rozšíriť svoje systémy riadenia výkonu a tepla na úrovne, ktoré ďaleko presahujú doterajšie výsledky. V správe sa však uvádza, že od roku 2005 došlo len k malému pokroku v oblasti príslušných technológií a vykonaná práca sa obmedzila na nízkoenergetické systémy.

„V dôsledku nízkych a len sporadických investícií za posledných niekoľko desaťročí nie je ani jasné, či by aj agresívny program stačil na vyvinutie systému NEP pre misiu v roku 2039,“ uvádza sa v závere správy. V každom prípade NASA odporučila „oživiť vývoj technológií“ práve pre tieto systémy.

NASA sa snaží vyvažovať konkurenčné priority v oblasti vývoja jadrovej energie a pohonu. Okrem NTP a NEP sa venuje aj povrchovým jadrovým štiepnym energetickým systémom, akým je projekt Kilopower, ktorý by poskytoval energiu na povrchu Mesiaca alebo Marsu. Agentúra sa pokúsila pokročiť v práci na tomto projekte, pretože táto technológia sa využije skôr, a to v programe lunárneho prieskumu Artemis, ktorý jadrový pohon nepotrebuje.

Obhajcovia jadrového tepelného pohonu medzi členmi Kongresu začlenili správu do rozpočtových prostriedkov. V decembri bol navrhnutý zákon o rozpočtových prostriedkoch na rok 2021. NASA má zo svojich 1,1 miliárd dolárov určených na financovanie vesmírnych technológií vynaložiť 110 miliónov dolárov práve na vývoj NTP. Z toho 80 miliónov dolárov vynaložia „na projekt testovacích artiklov, ktoré umožnia demonštráciu letu.“ NASA zatiaľ plány na letovú ukážku systému NTP neoznámila.

Aj bývalý americký prezident Donald Trump a jeho kabinet sa zaoberali otázkou jadra vo vesmíre. Vlani 16. decembra zverejnili smernicu, ktorá stanovila stratégiu rozvoja vesmírnych jadrových technológií. Vyzdvihovali však najmä jadrové technológie, ktoré sa budú môcť využívať na povrchové účely, keďže v najbližšej dobe sa zamerajú najmä na opätovné dobytie Mesiaca. Zatiaľ nie je jasné, aký význam má táto stratégia pre Bidenov kabinet, nakoľko v oblasti vesmírnej politiky zatiaľ prijala len málo opatrení.