Astronavi a propulsione nucleare per raggiungere Marte

La nuova frontiera spaziale è Marte. La NASA rispolvera gli archi degli anni Settanta e ipotizza astronavi a propulsione nucleare. Queste navicelle ridurrebbero il tempo di viaggio verso Marte a poco più di 3 mesi e consentirebbero di risolvere il problema della propulsione per il viaggio di ritorno.

La NASA ha collaborato con BWXT Nuclear Energy Inc. per un contratto da 18,8 milioni di dollari per progettare un reattore e sviluppare combustibile da usare in un motore a propulsione nucleare-termica per i viaggi nello spazio profondo. Per l’agenzia spaziale a stelle e strisce si tratta di un ritorno ad una tecnologia sviluppata durante la guerra fredda e poi abbandonata dopo la decisione di non tornare sulla Luna. Anche Russia e Cina lavorano in questa direzione.

Razzo a propulsione nucleare

Il modello sfrutta la fissione nucleare per generare la propulsione. Rispetto ai razzi convenzionali che bruciano carburante per creare spinta, un propulsore nucleare usa il reattore per riscaldare un propellente come l’idrogeno liquido, che poi si espande mediante un ugello, generando energia e spinta di propulsione.

E’ un sistema che può raddoppiare l’efficienza con cui l’astronave utilizza il carburante, consentendo la realizzazione di una struttura drasticamente più piccola e un tempo di viaggio più breve. A specificarlo Stephen Heister, professore alla Purdue University School of Aeronautics and Astronautics.

La Russia è avvantaggiata

La Rosatom Corp. ha annunciato che quest’anno prevede di testare un prototipo di motore nucleare per un veicolo spaziale in grado di arrivare su Marte. La Russia ha guidato la ricerca sul campo e ha dispiegato più di 30 reattori a fissione nello spazio, secondo l’Associazione mondiale per il nucleare. La Cina intende utilizzare navette a propulsione atomica come parte dei suoi piani di esplorazione spaziale sino al 2045.

La NASA è in competizione nella corsa verso Marte con industriali come Elon Musk, che ha anche promesso di fondare una colonia sul pianeta rosso. Space Exploration Technologies Corp. sta sviluppando un motore a ossigeno liquido e metano. Blue Origin di Jeff Bezos sta testando un motore che utilizza ossigeno liquido e gas naturale liquefatto.

Una base permanente su Marte

La NASA sta pensando alla tecnologia nucleare anche per alimentare una base permanente una volta arrivati ​​su Marte. L‘agenzia e il Dipartimento dell’Energia stanno sviluppando un reattore a fissione nucleare per lo spazio (Kilopower) in grado di fornire fino a 10 kilowatt di potenza ed essere dispiegato sulla Luna e su altri pianeti. La NASA ha già utilizzato generatori termoelettrici a radioisotopi in precedenti missioni spaziali come il rover marziano Curiosity funziona con questa tecnologia.

Altre due tecnologie considerate sono la propulsione solare-elettrica e chimica. I razzi termici nucleari furono per la prima volta studiati e testati dalla NASA tra il 1955 e il 1972, prima che il Congresso cancellasse il programma per i timori sui costi. La NASA ha rivisitato alcune volte la propulsione termica nucleare nel corso degli anni, ma non è andata oltre gli studi di fattibilità.

La propulsione nucleare potrebbe essere quindi l’opzione migliore per i viaggi nello spazio profondo ma le complessità della tecnologia e dei test potrebbe comportare dei costi di sviluppo molto alti e questa potrebbe rivelarsi una barriera importante ma l‘utilizzo della tecnologia sviluppata dalla NASA decenni fa potrebbe contribuire ad accelerare il processo. E’ quanto spiega Claudio Bruno, professore all’Università del Connecticut.

La distanza da percorrere verso il Pianeta Rosso è di 55 milioni di km, più di 100 volte la distanza dalla Terra alla Luna. La NASA pare non invierà esseri umani verso il pianeta rosso almeno fino agli inizi degli anni ’30.

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