Ny atomrakett skal halvere reisetiden til Mars

Tid er en av de største utfordringene ved bemannede ferder til Mars.

I NASAs korteste eksisterende scenario må astronautene tilbringe rundt 620 dager i rommet, i tillegg til 30 dager på Mars. Lange ferder øker belastningen fra blant annet stråling og mikrogravitasjon. 

Nå foreslår Kurt Polzin i NASA og Robert Schleicher i General Atomics en løsning som kan kutte reisetiden kraftig.

De presenterte konseptet i IEEE Spectrum i forrige uke.

– Vi vil gjøre det mulig å redusere tiden mannskapet må tilbringe i rommet dramatisk – til 335 dager i transitt eller mindre, skriver de.

Én reaktor – to systemer

Konseptet heter Synchronal Bimodal Nuclear Rocket, forkortet S-BNR.

Det kombinerer to typer fremdrift:

Kjernefysisk termisk fremdrift bruker en reaktor til å varme opp hydrogen, som blåses ut gjennom en dyse og gir stor skyvekraft.

Kjernefysisk elektrisk fremdrift bruker reaktoren til å produsere strøm til elektriske rakettmotorer, som gir mindre skyvekraft, men kan arbeide effektivt over lang tid.

Tidligere konsepter har vært avhengige av kompliserte ventiler for å skifte mellom de to systemene.

Polzin og Schleicher foreslår i stedet to separate væskekretser i samme reaktor. Dermed kan romfartøyet produsere strøm kontinuerlig og samtidig levere høy skyvekraft når det trengs.

Gigantisk isfjell løsnet: På størrelse med Manhattan

Hydrogen varmes til over 2700 kelvin

I den delen av reaktoren som skal gi høy skyvekraft, brukes uranbrensel innkapslet i zirkoniumkarbid.

Hydrogen føres gjennom reaktoren og varmes til over 2700 kelvin.

Den varme gassen blåses ut gjennom rakettdysen og driver fartøyet fremover.

Den andre delen av reaktoren produserer strøm til de elektriske rakettmotorene og systemene om bord.

Ideen startet på en serviett

Ideen oppsto på en konferanse i 2025. Polzin tegnet prinsippet på en serviett og viste skissen til Schleicher. Siden har de videreutviklet konseptet.

Selve teknologien har langt eldre røtter. USA testet kjernefysiske termiske rakettmotorer allerede på 1950- og 1960-tallet. Utviklingen kom så langt at flytester var planlagt, før programmet ble stanset i 1973.

– Vil forandre måten vi ser universet på

nyheter

Fortsatt bare et konsept

S-BNR er et stykke unna en ferdig rakett.

Blant utfordringene er å utvikle reaktorbrensel som tåler både ekstrem varme og flere års drift. Teknologien må også testes på bakken og senere demonstreres i verdensrommet.

Slike tester er krevende fordi eventuelle radioaktive utslippsprodukter må fanges opp. Det stilles også strenge sikkerhetskrav til oppskyting av kjernefysiske reaktorer. 

Polzin og Schleicher sier ikke når en S-BNR-rakett kan være klar.

Men dersom konseptet fungerer som beregnet, kan astronautene måtte tilbringe langt mindre tid i rommet på en fremtidig ferd til Mars.