Il futuro della propulsione nucleare e le sue applicazioni nello spazio

La propulsione nucleare termica sfrutterà il calore generato dalle reazioni di fissione atomica per accelerare i propellenti come l'idrogeno a velocità impossibili per gli attuali razzi chimici

0
3052
Indice

Il prossimo grande balzo dell’umanità nella conquista dello spazio potrebbe essere reso possibile dalla tecnologia nucleare di nuova generazione.

Sono molti i ricercatori ed i tecnici che guardano al potenziale della propulsione termica nucleare, che sfrutterà il calore generato dalle reazioni di fissione atomica per accelerare i propellenti come l’idrogeno a velocità impossibili per gli attuali razzi chimici.

“I veicoli spaziali alimentati da questi propulsori potrebbero raggiungere Marte in soli tre o quattro mesi circa la metà del tempo necessario al più veloce veicolo spinto dalla propulsione chimica tradizionale”, ha detto il coordinatore della NSC Rex Geveden, presidente e CEO di BWX Technologies Inc.

La NASA sta lavorando al superamento di questo enorme scoglio per portare gli astronauti su Marte entro la fine degli anni ’30.

La dose di radiazioni assorbita dagli astronauti aumenta, ovviamente, tanto più tempo trascorrono nello spazio profondo, lontano dalla bolla protettiva della magnetosfera terrestre.



Ricerche recenti suggeriscono che la dose di radiazioni accumulata dagli astronauti coinvolti in una missione verso Marte potrebbe danneggiare il loro cervello, influenzando il loro umore e la loro capacità di apprendimento e memorizzazione.

È stato anche sottolineata l’utilità della propulsione termica nucleare per le applicazioni più vicine alla Terra.

Ad esempio, l’aumento della potenza potrebbe consentire ai veicoli spaziali in orbita attorno alla Terra di uscire dalla linea di fuoco delle armi anti-satellite. Tali armi sono state sviluppate sia dalla Cina che dalla Russia, ha dichiarato Joseph Maguire, direttore della National Intelligence degli Stati Uniti.

Entrambi i paesi considerano la capacità di attaccare sistemi e servizi spaziali come parte dei loro sforzi per scoraggiare o sconfiggere un avversario in combattimento“, ha spiegato Maguire. “In breve, la minaccia ai sistemi spaziali statunitensi e alleati continua a crescere senza sosta“.

Nel contesto della sicurezza nazionale, Geveden ha affermato che i piccoli reattori a fissione potrebbero anche fornire energia off-grid per basi militari remote.

Sicuramente si può immaginare di utilizzare un reattore a gas compatto e ad alta temperatura per alimentare un’arma ad energia diretta, ad esempio“, ha detto Geveden. “[Gli Stati Uniti] ora usano il gasolio, ma non è sostenibile in una battaglia prolungata“.

Questo riferimento ai laser ad alta potenza ha attirato l’attenzione sui progetti per deviare un asteroide in arrivo e per deorbitare la spazzatura spaziale. Il potenziale è sicuramente lì in entrambi i casi, è stata la risposta di Geveden.

In realtà, gli Stati Uniti potrebbero già essere su quella strada. l’anno scorso, il comitato degli stanziamenti della Camera ha approvato un disegno di legge che assegna 22,3 miliardi di dollari alla NASA, inclusi 125 milioni di dollari per lo sviluppo della tecnologia di propulsione termica nucleare. Il Congresso ha anche fornito 100 milioni di dollari per lo stesso scopo nell’anno fiscale 2019.

La propulsione termica nucleare non deve essere confusa con la tecnologia utilizzata dal generatore termoelettrico a radioisotopi (RTG).

Gli RTG, infatti, convertono il calore generato dal decadimento radioattivo del plutonio in elettricità, che infine alimenta gli strumenti dei veicoli spaziali e altre apparecchiature.

La NASA utilizza la tecnologia RTG da decenni; Le sonde gemelle Voyager, la navicella spaziale Cassini e il rover Curiosity ne sono alcuni esempi.

Altre tecnologie nucleari potrebbero aiutare l’esplorazione anche in futuro.

Ad esempio, i ricercatori stanno sviluppando un piccolo reattore a fissione che potrebbe alimentare gli avamposti con equipaggio sulla Luna e su Marte. Questo “reattore Kilopower” potrebbe essere pronto per una dimostrazione di volo nel 2022 se la NASA lo desidera, hanno detto recentemente i membri del team di progetto.

2