Dalam mengejar misi yang akan membawa kita kembali ke Bulan, ke Mars, dan seterusnya, NASA telah mengeksplorasi sejumlah konsep propulsi generasi mendatang. Sementara konsep yang ada memiliki kelebihan - roket kimia memiliki kepadatan energi tinggi dan mesin ion sangat hemat bahan bakar - harapan kami untuk masa depan bergantung pada kami menemukan alternatif yang menggabungkan efisiensi dan daya.
Untuk tujuan ini, para peneliti di Marshall Space Flight Center NASA sekali lagi mencari untuk mengembangkan roket nuklir. Sebagai bagian dari Program Pengembangan Game Game Mengubah NASA, proyek Nuclear Thermal Propulsion (NTP) akan melihat penciptaan pesawat ruang angkasa efisiensi tinggi yang akan mampu menggunakan lebih sedikit bahan bakar untuk mengirimkan muatan berat ke planet yang jauh, dan dalam waktu yang relatif singkat .
Seperti Sonny Mitchell, proyek proyek NTP di Marshall Space Flight Center NASA, mengatakan dalam sebuah pernyataan pers NASA baru-baru ini:
"Ketika kita mendorong keluar ke tata surya, tenaga nuklir mungkin menawarkan satu-satunya pilihan teknologi yang benar-benar layak untuk memperluas jangkauan manusia ke permukaan Mars dan ke dunia di luar. Kami senang dapat bekerja pada teknologi yang dapat membuka ruang yang dalam untuk eksplorasi manusia. "
Untuk memastikannya, NASA telah menjalin kemitraan dengan BWX Technologies (BWXT), sebuah perusahaan energi dan teknologi yang berbasis di Virginia yang merupakan pemasok utama komponen-komponen nuklir dan bahan bakar bagi pemerintah A.S. Untuk membantu NASA dalam mengembangkan reaktor yang diperlukan yang akan mendukung kemungkinan misi awak ke Mars, anak perusahaan perusahaan (BWXT Nuclear Energy, Inc.) dianugerahi kontrak tiga tahun senilai $ 18,8 juta.
Selama tiga tahun ini di mana mereka akan bekerja dengan NASA, BWXT akan memberikan data teknis dan terprogram yang diperlukan untuk menerapkan teknologi NTP. Ini akan terdiri dari mereka yang memproduksi dan menguji elemen bahan bakar prototipe dan membantu NASA untuk menyelesaikan segala persyaratan lisensi dan peraturan nuklir. BWXT juga akan membantu perencana NASA dalam menangani masalah kelayakan dan terjangkau dengan program NTP mereka.
Seperti Rex D. Geveden, Presiden dan Chief Executive Officer BWXT, mengatakan tentang perjanjian:
“BWXT sangat senang dapat bekerja sama dengan NASA dalam program luar angkasa nuklir yang menarik ini dalam mendukung misi Mars. Kami memiliki kualifikasi unik untuk merancang, mengembangkan, dan memproduksi reaktor dan bahan bakar untuk pesawat ruang angkasa bertenaga nuklir. Ini adalah waktu yang tepat untuk memutar kapabilitas kami ke pasar luar angkasa di mana kami melihat peluang pertumbuhan jangka panjang dalam tenaga nuklir dan tenaga permukaan nuklir. "
Dalam roket NTP, reaksi uranium atau deuterium digunakan untuk memanaskan hidrogen cair di dalam reaktor, mengubahnya menjadi gas hidrogen terionisasi (plasma), yang kemudian disalurkan melalui nosel roket untuk menghasilkan daya dorong. Metode kedua yang mungkin, dikenal sebagai Nuclear Electric Propulsion (NEC), melibatkan reaktor dasar yang sama yang mengubah panas dan energinya menjadi energi listrik yang kemudian menggerakkan mesin listrik.
Dalam kedua kasus tersebut, roket mengandalkan fisi nuklir untuk menghasilkan propulsi daripada propelan kimia, yang telah menjadi andalan NASA dan semua badan antariksa lainnya hingga saat ini. Dibandingkan dengan bentuk propulsi tradisional ini, kedua jenis mesin nuklir menawarkan sejumlah keunggulan. Yang pertama dan paling jelas adalah kepadatan energi hampir tak terbatas yang ditawarkannya dibandingkan dengan bahan bakar roket.
Ini akan memotong jumlah total propelan yang dibutuhkan, sehingga mengurangi berat peluncuran dan biaya misi individu. Mesin nuklir yang lebih kuat berarti mengurangi waktu perjalanan. NASA telah memperkirakan bahwa sistem NTP dapat membuat perjalanan ke Mars menjadi empat bulan, bukannya enam, yang akan mengurangi jumlah radiasi yang akan dialami para astronot selama perjalanan mereka.
Agar adil, konsep menggunakan roket nuklir untuk menjelajahi Semesta bukanlah hal baru. Faktanya, NASA telah mengeksplorasi kemungkinan propulsi nuklir secara luas di bawah Space Nuclear Propulsion Office. Faktanya, antara tahun 1959 dan 1972, SNPO melakukan 23 uji reaktor di Stasiun Pengembangan Nuklir Rocket di AEC's Nevada Test Site, di Jackass Flats, Nevada.
Pada tahun 1963, SNPO juga menciptakan program Nuclear Engine for Rocket Vehicle Applications (NERVA) untuk mengembangkan tenaga nuklir-termal untuk misi kru jarak jauh ke Bulan dan ruang antarplanet. Ini mengarah pada penciptaan NRX / XE, sebuah mesin termal-nuklir yang disertifikasi SNPO telah memenuhi persyaratan untuk misi awak ke Mars.
Uni Soviet melakukan penelitian serupa pada tahun 1960-an, berharap menggunakannya pada tingkat atas roket N-1 mereka. Terlepas dari upaya-upaya ini, tidak ada roket nuklir yang pernah beroperasi, karena kombinasi pemotongan anggaran, hilangnya kepentingan publik, dan jeda umum dari Space Race setelah program Apollo selesai.
Tetapi mengingat minat saat ini dalam eksplorasi ruang angkasa, dan misi ambisius yang diusulkan ke Mars dan seterusnya, tampaknya roket nuklir akhirnya dapat melihat layanan. Satu ide populer yang sedang dipertimbangkan adalah roket multistage yang akan bergantung pada mesin nuklir dan pendorong konvensional - sebuah konsep yang dikenal sebagai "pesawat ruang angkasa bimodal". Pendukung utama gagasan ini adalah Dr. Michael G. Houts dari NASA Marshall Space Flight Center.
Pada 2014, Dr. Houts melakukan presentasi yang menguraikan bagaimana roket bimodal (dan konsep nuklir lainnya) mewakili “teknologi pengubah permainan untuk eksplorasi ruang angkasa”. Sebagai contoh, ia menjelaskan bagaimana Space Launch System (SLS) - teknologi utama dalam misi kru yang diusulkan NASA ke Mars - dapat dilengkapi dengan roket kimia di tahap bawah dan mesin nuklir-termal di tahap atas.
Dalam pengaturan ini, mesin nuklir akan tetap "dingin" sampai roket mencapai orbit, di mana tahap tahap atas akan dikerahkan dan reaktor akan diaktifkan untuk menghasilkan daya dorong. Contoh lain yang dikutip dalam laporan ini termasuk satelit jarak jauh yang dapat menjelajahi Tata Surya Luar dan Sabuk Kuiper dan transportasi cepat dan efisien untuk misi berawak di seluruh Tata Surya.
Kontrak baru perusahaan diperkirakan akan berjalan hingga 30 September 2019. Pada saat itu, proyek Propulsi Panas Nuklir akan menentukan kelayakan menggunakan bahan bakar uranium yang diperkaya rendah. Setelah itu, proyek kemudian akan menghabiskan waktu satu tahun untuk menguji dan menyempurnakan kemampuannya untuk memproduksi elemen bahan bakar yang diperlukan. Jika semuanya berjalan dengan baik, kita dapat berharap bahwa "Perjalanan ke Mars" NASA mungkin hanya menggabungkan beberapa mesin nuklir!
