Aerogelul cu uraniu ar putea fi motorul de care avem nevoie pentru colonizarea spațiului

Ideile noi de propulsie pentru deplasarea în spațiu par să fi apărut cu duiumul în ultima vreme. Între dezbaterea tipică dintre velele solare și propulsia chimică se află o potențială a treia cale: un motor de rachetă nuclear. Ce rol are aerogelul cu uraniu în această poveste?

Institutul de Concepte Avansate al NASA i-a oferit un grant unei companii numite Positron Dynamics pentru dezvoltarea unui nou tip de motor de rachetă cu fragmente de fisiune nucleară (FFRE). Acest motor ar putea aduce soluția de echilibru dintre caii putere ai motoarelor chimice și longevitatea velelor solare.

• Cum au trecut razele cosmice prin atmosfera Pământului acum 41.000 de ani?
• Ce s-a întâmplat după ce oamenii de știință au declanșat mini-cutremure în laborator

FFRE-urile nu sunt un concept nou, dar multe au de depășit obstacole tehnice masive înainte de a putea fi considerate utile. Avantajele lor, cum ar fi impulsul specific ridicat și densitatea de putere extrem de mare, sunt compensate de dezavantajele lor, cum ar fi necesitatea unei forme complicate de levitație a plasmei, punctează Science Alert.

Aerogelul cu uraniu, soluția pentru motoarele spațiale

Positron Dynamics speră să obțină acest echilibru prin utilizarea a două descoperiri separate, derivate din alte domenii de cercetare. Prima abordare nouă ar fi introducerea materialului fisionabil într-un aerogel ultraușor. A doua abordare ar fi implementarea unui magnet supraconductor care să rețină acele particule de fisiune.

FFRE-urile utilizează în esență același proces nuclear care alimentează centralele nucleare generatoare de energie de pe Pământ. Cu toate acestea, în loc să genereze doar energie electrică, ele generează și o cantitate foarte mare de forță de propulsie.

Cu toate acestea, nu este practic să trimiți în spațiu o bară întreagă de uraniu precum cel folosit în reactoarele de fisiune de pe Pământ.

Dar încorporarea combustibilului într-una dintre cele mai ușoare substanțe create de om rezolvă această problemă.

Ce sunt aerogelurile?

Aerogelurile sunt materiale extraordinar de aerisite care par eterice. Aerogelul cu uraniu ar fi o modalitate convenabilă de a menține combustibilul la un loc, permițându-i în același timp structurii generale să fie suficient de ușoară pentru a fi ridicată pe orbită.

Însă structura aerogelurilor nu ar fi foarte eficientă în a bloca fragmentele de fisiune pe măsură ce acestea se despart. Pentru a face acest lucru este nevoie de o forță exterioară masivă, de unde nevoia de un magnet supraconductor.

Magneți supraconductori

Magneții supraconductori sunt utilizați în mod obișnuit în instalațiile experimentale de fuziune, unde sunt utilizați pentru a reține plasma necesară pentru încălzirea combustibilului de fuziune, care altfel ar distruge orice material normal. Având în vedere tot interesul pentru cercetarea fuziunii din ultima vreme, și magneții de mare putere au primit o atenție suplimentară în cercetare.

Adăugarea unui astfel de magnet la un FFRE le-ar permite inginerilor să canalizeze toate fragmentele de fisiune în aceeași direcție, transformându-le efectiv într-un vector de împingere. Un avantaj suplimentar este că abordarea nu le permite fragmentelor să distrugă motorul.

Până acum, totul este foarte teoretic, deoarece mai sunt încă o mulțime de obstacole de depășit. Poate că într-o zi FFRE-urile vor putea atinge acel echilibru dintre viteză și eficiența combustibilului la care visează atât de mulți oameni de știință din domeniul rachetelor.

Vă recomandăm să citiți și:

Roverul Curiosity a găsit un meteorit foarte rar pe Marte, iar cercetătorii l-au numit „Cacao”

O echipă internațională de cercetători a realizat cea mai precisă hartă cu toată materia din Univers

Roboții pentru oceane extraterestre, inspirați din creaturile marine de pe Terra

Test de cultură generală. Ce vârstă are Universul?