La DARPA punta a lanciare un razzo spaziale con propulsione nucleare termica nel 2026

La DARPA punta a lanciare un razzo spaziale con propulsione nucleare termica nel 2026

La DARPA punta a realizzare un prototipo di un razzo con propulsione nucleare termica che potrebbe essere lanciato nel 2026. Attualmente le soluzioni tecniche sono ancora allo studio degli ingegneri mentre si guarda verso Marte.

di pubblicata il , alle 16:49 nel canale Scienza e tecnologia
NASA
 

Una delle future possibilità per migliorare la navigazione all'interno del Sistema Solare è quella di sfruttare l'energia nucleare. Non si tratta di una novità in senso assoluto. In questi anni infatti sta ricevendo sempre maggiore attenzione tanto che NASA, Roscosmos e CNSA (rispettivamente USA, Russia e Cina) stanno guardando in questa direzione. Un razzo spaziale con propulsione nucleare potrebbe superare i limiti degli attuali propellenti e fornire quindi collegamenti migliori per pianeti come Marte, ma non solo.

propulsione nucleare

All'inizio dello scorso anno fu proprio la NASA ad annunciare lo sviluppo di un sistema di questo tipo per realizzare navicelle dirette verso Marte. A luglio dello stesso anno sono stati assegnati tre contratti per lo sviluppo di prototipi preliminari con queste tecnologie. Ora anche la DARPA (Defense Advanced Research Projects Agency) si inserisce nello stesso filone di ricerca.

Un razzo spaziale con propulsione nucleare termica per viaggiare nello Spazio

In questi giorni sul sito System for Award Management (SAM) è stato pubblicato un aggiornamento per la realizzazione del razzo spaziale dedicato alle operazioni cislunari. Il progetto prende il nome di DRACO ed è proposto dal Dipartimento della Difesa e in particolare dalla DARPA.

La prima fase dimostrativa era stata assegnata a General Atomics che aveva sviluppato il reattore nucleare. Il design delle navicelle prototipali invece era stato affidato a Blue Origin e Lockheed Martin. Con le fasi due e tre però le cose si faranno decisamente più interessanti e complicate. Infatti ora si passerà alla progettazione, sviluppo e realizzazione di un razzo spaziale con propulsione nucleare termica.

In particolare nella seconda fase (sistema dimostrativo) si inizierà a studiare il sistema e a costruirlo nel dettaglio pronto per la validazione tecnica. Nella terza fase invece lo si realizzerà e dovrà essere in grado di sostenere un lancio orbitale. Come si può leggere nei documenti allegati nella pagina "il programma DRACO mira a costruire un motore a razzo termico nucleare (NTR) e testarlo in orbita nell'anno fiscale 2026 (FY26)".

darpa propulsione nucleare

Sempre la DARPA spiega che sistemi con propulsione elettrica (compresa la propulsione elettrica nucleare) hanno un'elevata efficienza ma un rapporto spinta/peso ridotto e quindi non sono in grado di essere impiegate per missioni critiche dove il tempo è un fattore importante. La propulsione chimica (quella comunemente utilizzata) hanno invece efficienza bassa ma un rapporto spinta/peso elevato. Il problema in questo caso è legato ai serbatoi dove devono essere inseriti i propellenti che diventano via via più grandi e pesanti limitando le capacità operative.

Per questo si guarda in direzione di un razzo spaziale con propulsione termica nucleare (NTP). Un sistema di questo tipo unirebbe la capacità di spinta della propulsione chimica con un'efficienza da due a cinque volte maggiore. In particolare viene poi scritto che "le capacità propulsive offerte dall'NTP consentirà agli Stati Uniti di mantenere i propri interessi nello Spazio, e di espandere le possibilità per le missioni spaziali umane di lunga durata (per esempio Marte) della NASA".

Trattandosi ancora di un sistema prototipale nei documenti si fa riferimento alla possibilità di impiegare razzi già esistenti (per le prove). In particolare Falcon 9 di SpaceX sarebbe scartato in quanto non presenta la possibilità di impiegare idrogeno liquido per il secondo stadio e mette a disposizione prestazioni per il carico utile inferiori rispetto ad altri razzi. Un altro candidato potrebbe essere il Vulcan Centaur di ULA. In questo caso il secondo stadio utilizza idrogeno liquido e avrebbe le prestazioni necessarie per i test. Una delle problematiche riguarderebbe i fairing che potrebbero non essere abbastanza capienti. In generale la scelta del vettore rimarrà libera, pur dovendo sottostare ai requisiti come l'utilizzo di idrogeno liquido e capacità di carico utile adeguate.

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3 Commenti
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joe4th06 Maggio 2022, 18:08 #1
Se esistesse un sistema propulsivo capace di fornire una spinta costante, anche in assenza di aria (comburente), per un tempo sufficientemente lungo, in teoria non ci sarebbe bisogno nemmeno di un razzo...
calabar06 Maggio 2022, 19:18 #2
Originariamente inviato da: Articolo
sistemi con propulsione elettrica (compresa la propulsione elettrica nucleare) hanno un'elevata efficienza ma un rapporto spinta/peso ridotto e quindi non sono in grado di essere impiegate per missioni critiche dove il tempo è un fattore importante.

In realtà dipende dal tipo di missione.
Prendiamo per esempio il viaggio verso Marte, una spinta leggera ma costante tenuta sufficientemente a lungo consentirebbe di raggiungere la destinazione in tempi inferiori e avrebbe come effetto collaterale la possibilità di avere un minimo di forza di gravità dovuta appunto all'accelerazione costante.

Nell'ottica di prepararsi per lunghi viaggi nel sistema solare avrebbe senso costruire dei moduli con motori nucleari da mandare e lasciare in orbita e utilizzare nello spazio.
I razzi o le navette verrebbero lanciati utilizzando motori chimici tradizionali ma, una volta nello spazio, potrebbero agganciarsi a questi moduli e sfruttare i motori a più alta efficienza per i lunghi viaggi.
A questo punto sorge il dubbio: cosa impedisce di farlo? Perché si pensa ancora di raggiungere destinazioni lontano come Marte utilizzando motori tradizionali?
Rubberick07 Maggio 2022, 09:31 #3
Credo il problema sia legato alla potenziale pericolosità dovuta alla gestione di un sistema di propulsione di questo tipo.

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