.){kind=link}
У найближчі роки NASA планує відправити кілька місій на Венеру і Марс, пілотовані місії на Місяць і навіть на Марс. Крім того, є амбітні плани з дослідження об’єктів за межами внутрішньої Сонячної системи – Європи, Титану та інших “океанських світів”, де може існувати життя. Щоб досягти цих цілей, агентство інвестує в нові технології в рамках програми NASA Innovative Advanced Concepts (NIAC).
Цьогорічний вибір включає літаки на сонячних батареях, біореактори, сонячні вітрила, технологію гібернації, астробіологічні експерименти та ядерну силову установку. Також серед них – концепція нової ракети Thin Film Isotope Nuclear Engine Rocket (TFINER). Ця пропозиція ґрунтується на розпаді радіоактивних ізотопів для отримання енергії та нещодавно була обрана NIAC для першої фази розробки.
Повідомляється, що вдосконалений двигун необхідний для реалізації кількох концепцій місій наступного покоління. Серед них – спрямування телескопа до фокусної точки гравітаційної лінзи Сонця і зустріч з міжзоряним об’єктом, що пролітає повз нього. Ці концепції місій вимагають високих швидкостей, які просто неможливі за допомогою звичайної ракетної техніки. Хоча світлові вітрила досліджуються для швидких транзитних місій, вони не можуть здійснювати потрібні маневри в далекому космосі.
Ядерні концепції, які можливі за допомогою сучасних технологій, включають ядерний ракетний двигун та ядерну електрорушійну установку, які мають необхідну тягу для досягнення місць у далекому космосі. Однак вони великі, важкі та дорогі. Науковці ж запропонували простіший варіант з достатніми можливостями для пошуку, зустрічі, а потім повернення зразків з далеких і швидко рухомих міжзоряних об’єктів.
Базова концепція схожа на сонячне вітрило, за винятком того, що вона спирається на тонкі пластини радіоактивного ізотопу. Базова конструкція включає листи торію-228 товщиною близько 0,01 мм. Цей природно радіоактивний метал зазнає альфа-розпаду з періодом напіврозпаду 1,9 року. Тяга створюється шляхом покриття однієї сторони шаром поглинача товщиною 0,05 мм. Космічному апарату знадобиться приблизно 30 кг торію-228, розподілених на площі понад 250 м², що забезпечить тягу понад 150 км/с.
Для порівняння, найшвидшою місією, яка покладалася на традиційні двигуни, був сонячний зонд Parker Solar Probe, який досяг швидкості 163 км/с. Але це сталося завдяки гравітаційному маневру з Венерою і сонячній гравітації. Проте запропонована система проста і може бути масштабована для розміщення різного корисного навантаження.
Автори концепції також зазначають, що вона може бути розроблена з декількома “ступенями”, оснащеними актинієм-227 (або іншими ізотопами з довшим періодом напіврозпаду), що призведе до більшої швидкості протягом тривалого терміну місії. Модифікована версія з торієм-233 може використовувати торієвий паливний цикл – каскадний розпад ізотопів, в результаті якого утворюється уран-232, що збільшить продуктивність приблизно на 500%.
Ці місії відповідають баченню NASA на наступне століття, яке включає відправлення космічних апаратів для вивчення міжзоряних об’єктів, відкриття придатних для життя планет, проведення пілотованих місій за межами системи Земля-Місяць і пошук життя.
Читайте також: