Racheta de fuziune nucleară
O rachetă de fuziune nucleară este o rachetă model care folosește energia din fuziunea nucleară pentru propulsie. Spre deosebire de rachetele termice nucleare bazate pe fisiune , dintre care au fost construite modele testate la sol, în prezent există doar studii teoretice pentru rachetele de fuziune.
Fuziunea nucleară ar putea furniza energie prin propulsie nucleară impulsivă sau prin utilizarea reactoarelor de fuziune nucleară . În primul caz, nava spațială ar fi propulsată de explozia bombelor de hidrogen sau de mini-detonații de tablete compuse dintr-un amestec de deuteriu și tritiu , ca în Proiectul Daedalus . În acest din urmă caz, reactorul de fuziune nucleară ar putea fi utilizat pentru a furniza propulsie direct sau pentru a produce energia electrică necesară pentru a alimenta un alt tip de propulsor care ar propulsa nava spațială, cum ar fi un propulsor de ioni .
Utilizarea fuziunii pentru generarea de electricitate
Unele sisteme de propulsie spațială necesită funcționarea electricității, cum ar fi propulsia ionică. Puterea maximă obținută este limitată de cantitatea de electricitate care poate fi produsă. Un generator electric bazat pe fuziune nucleară ar putea produce o cantitate mare de energie electrică și ar putea fi instalat pe o navă spațială. Un dezavantaj al acestui sistem este că generarea convențională de electricitate produce căldură și, prin urmare, ar fi nevoie de mecanisme de răcire, care sunt dificil de montat pe o navă spațială. Conversia directă a produselor de fuziune nucleară în energie cinetică destinată producerii de energie electrică este teoretic posibilă și ar putea rezolva parțial problema.
Energia electrică produsă prin fuziunea nucleară ar putea alimenta un alt sistem de propulsie, cum ar fi un propulsor de ioni sau un propulsor magnetoplasmdinamic .
Utilizarea fuziunii pentru propulsie directă
Un sistem alternativ este expulzarea produselor de fuziune nucleară pentru a obține direct propulsie fără producerea intermediară de energie electrică. Pentru a realiza acest lucru, ar trebui folosite sisteme de izolare prin intermediul câmpurilor magnetice ale plasmei obținute din fuziune. Principala problemă este că 80% din produsele obținute din reacția de fuziune sunt alcătuite din neutroni , care nu pot fi direcționați de câmpuri magnetice și folosiți pentru propulsie. S-au propus diverse soluții pentru a depăși această problemă.
Discovery II , o navă spațială propusă de Centrul de Cercetare Glenn al NASA , ar folosi un amestec de deuteriu și heliu-3 ca combustibil pentru fuziunea nucleară și hidrogen ca combustibil pentru nava spațială. Hidrogenul ar fi încălzit de reacția de fuziune nucleară și aruncat în exterior pentru a obține împingerea navei spațiale. Principiul de funcționare ar fi similar cu cel al rachetelor termice nucleare , dar utilizarea fuziunii în locul fisiunii ar crește foarte mult eficiența rachetei. Potrivit cercetătorilor, Discovery II ar putea ajunge la Jupiter în 120 de zile și la Saturn în 212 de zile [1] .
Fusion Driven Rocket este un alt model de rachetă de fuziune, propus în 2011 și derivat dintr-un studiu realizat de NASA în colaborare cu Universitatea din Washington și MSNW, o companie specializată în tehnologii nucleare și sisteme de propulsie [2] . Racheta ar funcționa cu un amestec de deuteriu și tritiu, care ar fi limitat și comprimat de câmpuri magnetice puternice și încălzit la o stare de plasmă. Inelele metalice mari din litiu ar fi prăbușite de câmpurile magnetice din jurul plasmei, comprimându-l pentru a declanșa fuziunea nucleară. Energia fuziunii ar încălzi și ioniza litiul, care ar fi ejectat la viteză mare printr-o duză magnetică generatoare de împingere. Potrivit cercetătorilor, racheta Fusion Drive ar putea ajunge pe Marte în 90 de zile [3] .
Notă
- ^ Craig H. Williams, Leonard A. Dudzinski, Stanley K. Borowski, Albert J. Juhasz, Realizarea "2001: O Odiseea Spațială": Propulsie de Fuziune Nucleară cu Torus Sferic Pilotat, NASA, 2005.
- ^ NASA - Racheta Fusion Drive: Propulsia nucleară prin conversia directă a energiei de fuziune .
- ^ The Fusion Drive Rocket, Simpozionul NASA, noiembrie 2012 .
Elemente conexe
linkuri externe
- New Scientist Space (23.01.2003): Fuziunea nucleară ar putea alimenta nava spațială NASA [ link rupt ] , la space.newscientist.com .
- The Case and Development Path for Fusion Propulsion ( PDF ), la thespaceshow.files.wordpress.com . Adus la 3 mai 2019 (Arhivat din original la 15 martie 2016) .
