In questo contesto, il centro tecnologico Tekniker, membro dell'Alleanza Basca per la Ricerca e la Tecnologia (BRTA), sta studiando i vantaggi dell'utilizzo della propulsione nucleare termica nei motori rispetto ai sistemi di propulsione classici, evidenziandone la potenziale economicità.
“Lo stato dell'arte è molto limitato o, in alcuni casi, completamente riservato a causa della novità della tecnologia. Ottenere tutte le informazioni necessarie si è rivelato una sfida, così come comprendere tutti i concetti tecnologici, le tecniche da applicare, l'ambiente operativo e le esigenze per realizzare un sistema di propulsione termonucleare adatto alle missioni di esplorazione spaziale”, sottolinea Borja Pozo, ricercatore e responsabile del settore spaziale di Tekniker.
Il ricercatore del centro tecnologico presenterà i primi risultati al congresso internazionale Space Propulsion 2024.
Nello specifico, verranno presentati i primi risultati relativi alla progettazione del reattore del motore per massimizzarne l'efficienza e garantirne la sicurezza, insieme ai materiali, ai sistemi e alle tecnologie necessari per un razzo a propulsione termonucleare, ai banchi di prova che saranno necessari e all'analisi di possibili missioni su Marte con astronauti impegnati nel calcolo delle traiettorie e delle manovre correttive.
La ricerca di Tekniker sulla tecnologia di propulsione termonucleare rientra nel progetto HIPERION II, finanziato dal governo basco, che mira a generare conoscenze e competenze per nuove tecnologie spaziali e future missioni planetarie. L'iniziativa trae origine dagli sviluppi tecnologici realizzati nell'ambito del progetto HIPERION, al quale ha partecipato anche Tekniker.
In questo caso, l'iniziativa di Tekniker si concentra sulla propulsione termica nucleare (NTP), che in pratica consiste nell'utilizzare una reazione di fissione per riscaldare e accelerare un refrigerante (idrogeno liquido) ad alta velocità.
"Il vantaggio principale rispetto alla reazione chimica è che il processo di riscaldamento non richiede alcun ossidante, il che aumenta l'efficienza della spinta mantenendo una minore densità dei gas di scarico. Per un motore da 10 tonnellate di spinta, ad esempio, si prevede che l'efficienza sia da due a tre volte superiore a quella della propulsione chimica criogenica", spiega Pozo.
Questo sistema di propulsione riduce significativamente anche la durata di un viaggio verso Marte dagli attuali 7-8 mesi a soli 3, diminuendo così l'esposizione dell'equipaggio alle radiazioni cosmiche e garantendo un viaggio più sicuro. Allo stesso tempo, consentirà una riduzione dei costi dei viaggi interplanetari.
Infine, Tekniker sta definendo un piano d'azione per lo sviluppo del propellente termonucleare basato su cinque fasi, che includono sistemi/componenti nucleari e non nucleari: maturazione tecnologica; sviluppo di componenti in scala ridotta e test non nucleari; sviluppo del motore vero e proprio, integrazione e collaudo su scala reale; e produzione e assemblaggio dei motori di volo sui futuri razzi orbitanti e sui relativi sistemi di stadio.
