NASA радикально меняет стратегию освоения дальнего космоса, делая ставку на ядерную электрическую тягу. Основой нового корабля SR-1 Freedom станет реактор на низкообогащенном уране HALEU. Чтобы защитить чувствительную электронику от радиационного излучения, установку разместят на одном конце специальной фермы, тогда как на другом установят двигательный модуль PPE.
NASA планирует испытать ядерный двигатель в ходе миссии на Марс в 2028 году
В рамках миссии SR-1 Freedom специалисты NASA планируют адаптировать технологии лунной станции Gateway для создания космического аппарата с ядерной силовой установкой. Проект нацелен на запуск в конце 2028 года и должен стать важным этапом в использовании атомной энергии за пределами Земли, объединив усилия NASA и Министерства энергетики США для разработки надежного реактора мощностью 20 киловатт.
Иллюстрация космического корабля NASA SR-1 Freedom на фоне изображения Марса. NEMES LASZLO/SCIENCE PHOTO LIBRARY/Getty Images/NASA
Специфика топлива HALEU. Главная особенность реактора SR-1 заключается в использовании топлива HALEU (High-Assay Low-Enriched Uranium). Это уран, обогащенный по изотопу U-235 в диапазоне от 5% до 20%. Такое топливо занимает промежуточное положение между обычным реакторным ураном для АЭС и оружейным материалом. Оно позволяет создавать компактные и мощные активные зоны, что критически важно для космоса, но это топливо остается безопасным и не нарушает режим нераспространения ядерных материалов.
Этот модуль изначально создавался для лунной станции Gateway, но после отмены проекта его решили перепрофилировать для марсианской миссии. Между реактором и двигателем будут расположены массивные радиаторы для сброса излишков тепла.
В штаб-квартире NASA представители агентства представляют миссию SR-1 Freedom.
Стив Синакор, исполнительный директор программы NASA по ядерным энергетическим установкам, отмечает особую роль преемственности технологий в этом проекте: «Готовый модуль PPE дает нам огромное преимущество. Это единственная вещь, которая делает достижение цели реальным». По словам Синакора, использование уже готового и проверенного двигателя позволит сократить сроки разработки и избежать ошибок прошлых десятилетий, когда миллиарды долларов тратились на концепты.
Путь к Красной планете
Блок питания и двигательной установки Gateway, который на этой фотографии запечатлен в процессе сборки в прошлом году, станет центральным элементом миссии SR-1 Freedom.
Миссия SR-1 Freedom рассматривается не просто как технический эксперимент, а как полноценный пионерский проект, призванный сломать сложившиеся мнение о неэффективности космических ядерных программ. Через год после старта аппарат достигнет Марса и доставит туда научную полезную нагрузку SkyFall.
В ее состав войдут три вертолета, сконструированных на базе знаменитого Ingenuity. Эти дроны займутся поиском подповерхностного водяного льда и изучением площадок для будущей высадки астронавтов. Успех миссии позволит NASA масштабировать технологию в 2030-х годах, перейдя к производству систем мощностью от сотен киловатт до мегаватт.
NASA решило вести разработку собственными силами, чтобы создать открытую архитектуру реактора, доступную для всей индустрии. Это должно снять с частных компаний бремя непомерных рисков и вопросов лицензирования, проложив дорогу для регулярных атомных рейсов между планетами. Конечная точка маршрута SR-1 пока обсуждается: после сброса вертолетов корабль может остаться на орбите Марса, но отправиться дальше вглубь Солнечной системы для испытания пределов выносливости двигателя.