Ameriška vesoljska agencija NASA bo korenito spremenila prihodnost raziskovanja osončja. Direktor agencije Jared Isaacman je ta teden napovedal začetek razvoja prvega medplanetarnega plovila na jedrski pogon. Inženirji načrtujejo, da bo plovilo poletelo proti Marsu že leta 2028. Misija nosi ime Space Reactor-1 (SR-1) Freedom in predstavlja vrhunec več kot šestdesetletnega razvoja jedrskih tehnologij v vesolju.
Glavni cilj misije daleč presega zgolj pristanek na rdečem planetu. Če bo projekt uspešen, bo agencija odprla vrata za veliko hitrejša in učinkovitejša potovanja v globoko vesolje. Plovilo bo namreč uporabljalo sistem jedrskega električnega pogona, ki po navedbah agencije "zagotavlja izjemne zmogljivosti za učinkovit transport mase v globokem vesolju".
Jedrski reaktor namesto sončnih celic
Strokovnjaki že desetletja uporabljajo jedrsko energijo v vesolju, vendar na povsem drugačen način. Številne znane sonde, kot sta Voyager 1 in 2, ter marsovska roverja Curiosity in Perseverance, se zanašajo na radioizotopne termoelektrične generatorje (RTG). Ti generatorji proizvajajo energijo s pomočjo toplote, ki nastaja pri radioaktivnem razpadu plutonija-238. To omogoča delovanje instrumentov več desetletij, ne zagotavlja pa samega pogona plovila.
Novi koncept SR-1 Freedom prinaša bistveno spremembo. Inženirji bodo v plovilo vgradili pomanjšan jedrski fisijski reaktor, ki bo proizvajal električno energijo za pogon jonskega motorja. Ta motor deluje tako, da ionizira atome plinastega goriva, kot sta ksenon ali kripton, in jih pospeši skozi šobo. S tem ustvarja potisk. Čeprav je začetni potisk majhen, se skozi čas kopiči in lahko pospeši plovilo do hitrosti, ki presegajo 320.000 kilometrov na uro.
Varnostni izzivi in zaščita pred sevanjem
Zamenjava klasičnih sončnih panelov z jedrskim reaktorjem prinaša dve ključni prednosti. Plovilo lahko nemoteno deluje v oddaljenih delih osončja, kjer sončna svetloba močno oslabi, hkrati pa reaktor zagotavlja od deset do stokrat večjo moč. SR-1 Freedom bo uporabljal 20-kilovatni reaktor z nizko obogatenim uranom. Konstruktorji ga bodo namestili na konec dolgega nosilca, s čimer bodo preostali del plovila in občutljive instrumente zaščitili pred nevarnim sevanjem.
Kljub izjemnim tehnološkim rešitvam pa varnost ostaja velik izziv. Izstrelitev jedrskih reaktorjev v vesolje zahteva izjemno zanesljive zaščitne ukrepe. Strokovnjaki morajo preprečiti vsakršno tveganje ob morebitni nesreči rakete na Zemlji ali v atmosferi. Hkrati strokovna javnost opozarja na vprašanje radioaktivnih odpadkov in morebitne nevarnosti za druga nebesna telesa v našem osončju.
