Atommeghajtású űrhajót indít 2028-ban a NASA a Marsra

A NASA hivatalosan bejelentette a nukleáris küldetést: űrhajója fedélzetén Skyfall helikopterekkel a Marsra indul.

A Space Reactor-1 Freedom űrhajó Forrás: NASA

A NASA közlése új korszakot jelez az űrkutatásban. Az eddigi Mars-kutatások nagyrészt kémiai energiát, valamint napenergiát használtak, amelyeknek sebesség és a hatékonyság tekintetében megvannak a maguk korlátai. A változás alapvetően átalakíthatja a bolygóközi utazást, megnyitja az utat a fenntartható emberi jelenlét előtt a Marson és azon túl.

Mit jelent a „nukleáris” küldetés?

Az SR-1 Freedom névre keresztelt űrhajó a történelem első, igazi, bolygóközi küldetésre szánt, hasadási reaktorral hajtott járműve lesz – a NASA saját fogalmazásával

az első nukleáris meghajtású bolygóközi űrhajó.

A nukleáris hajtás lényege: a kb. 20 kilowattos fedélzeti reaktor hőt termel, amit elektromossággá alakítanak, az elektromosság pedig xenon-ionhajtóműveket táplál. Ezt nukleáris elektromos meghajtásnak (NEP) hívják – szemben a nukleáris termikus hajtással (NTP), amelynél a reaktor közvetlenül melegít fel hajtóanyagot és löki ki azt. Az NTP gyorsabb lenne, a NEP viszont hatékonyabban gazdálkodik az üzemanyaggal; a NASA az utóbbit választotta, mert ehhez már van meglévő hardvere.

Mindkét megközelítés alapvetően különbözik az RTG-ktől is – ezek csupán radioaktív bomlás hőjéből állítanak elő minimális áramot (így táplálják például a Voyager-szondákat), és meghajtásra alkalmatlanok. A nukleáris meghajtás döntő előnye a hagyományos kémiai rakétákkal szemben, hogy nem függ a napfénytől, és hónapokon át folyamatos, hatékony tolóerőt biztosít – ami

alkalmassá teszi mélyűri és bolygóközi küldetésekre.

Az SR-1 Freedom fedélzetén utazik az úgynevezett Skyfall-rakomány: három kis, a Marson korábban működő Ingenuity-hoz hasonló forgószárnyas helikopter. Ezek légköri ereszkedés közben önállóan landolnak a Mars felszínén. Kamerával és talajvizsgáló radarral keresik a jövőbeli emberes leszállóhelyek legbiztonságosabb pontjait, és feltérképezik a felszín alatti jégvízkészleteket.

A bejelentés egyúttal a NASA addigi Hold-körüli űrállomás-programjának, a Lunar Gateway-nek a leállítását is jelenti: annak már elkészült hardverét részben az SR-1 Freedomba csoportosítják át, a felszabadult erőforrásokat pedig az állandó holdbázis építésére fordítják.

A NASA Holdbázis 3. fázisának illusztrációja (NASA)

Már 2023-ban írtunk a NASA atommeghajtásról szóló terveiről, de akkor még a NASA és a DARPA közös nukleáris termikus hajtóműfejlesztéséről volt szó. Hasonló törekvés volt, de szerényebb ambícióval: akkor csupán Föld körüli demonstrációról volt szó.

Miért fontos ez a lépés?

A Mars-küldetés egyik legnagyobb kihívása a hosszú utazási idő, mivel az odaút jelenleg hat-kilenc hónapig tart. A nukleáris meghajtás technológiája csökkentheti ezt az időt, ami egyúttal az egészségügyi és anyagi kockázatokat is mérsékeli.

A megoldás annyiban is egyedülálló, hogy egyesíti a meghajtást és az energiatermelést. A korábbi, napenergiára és akkumulátorokra támaszkodó missziókkal ellentétben

az atomenergia bármilyen fényviszonyok között és a Naptól bármilyen távolságban képes áramot termelni.

A NASA szerint a Marson túli küldetésekhez – beleértve a Jupiter és a Szaturnusz térségét is – bevált „nukleáris hardverre” lesz szükség. Ha a Mars-misszió sikeres lesz, az atomenergia az űrkutatás új alapjává válhat, ami gyorsabb és hatékonyabb űrexpedíciókhoz, végül pedig akár emberi telepek létrehozásához is vezethet más bolygókon.