Национальный институт передовых идей NASA (NIAC) выделил компании Positron Dynamics грант на создание инновационного ядерного ракетного двигателя, известного как ракетный двигатель фрагментационного деления (FFRE). Ключевым элементом этого проекта стало революционное топливо — сверхлёгкий аэрогель, самый лёгкий из когда-либо созданных, который содержит в своей структуре мельчайшие частицы урана. Такой подход критически важен для космонавтики, где каждый грамм массы на борту имеет огромную ценность, сравнимую с золотом.
Идея двигателя, использующего энергию осколков деления, существует уже давно. В настоящее время ядерные двигательные установки рассматриваются как одна из самых перспективных технологий для исследования удалённых уголков Солнечной системы, а также для выполнения сложных манёвров на околоземной орбите. Принципиальное отличие FFRE от традиционных ядерных тепловых двигателей заключается в том, что тяга создаётся непосредственно высокоскоростными продуктами деления (осколками), а не за счёт нагрева рабочего тела.
Обратите внимание: Факты о земле которые должен знать каждый!!!Всегда думал что земля имеет форму сферы. Сам в шоке после этого... #1.
Это позволяет отказаться от необходимости нести на борту отдельное рабочее тело (например, водород), что высвобождает массу для увеличения полезной нагрузки космического аппарата.Технические вызовы и решения
Физические процессы внутри двигателя FFRE схожи с теми, что происходят в наземных ядерных реакторах. Однако в космическом применении возникает сложнейшая задача: необходимо не только создать тягу, но и строго контролировать направление потока радиоактивной плазмы. Это нужно как для эффективности, так и для защиты конструкции корабля и оборудования от разрушительного воздействия радиации. Таким образом, инженерам предстоит решить две основные проблемы: создать максимально лёгкое и эффективное топливо и научиться управлять плазменными потоками внутри двигательной установки.
Для решения первой задачи Positron Dynamics предложила инкапсулировать уран в матрицу аэрогеля — материала с рекордно низкой плотностью и высокой пористостью. Это значительно упрощает конструкцию топливных элементов. Для управления плазмой планируется использовать сверхпроводящие магниты, технологии для которых были отработаны в проектах по управляемому термоядерному синтезу. В термоядерных реакторах такие магниты удерживают раскалённую плазму, не позволяя ей касаться стенок. Компания уверена, что существующие наработки в этой области можно адаптировать для создания системы управления плазмой в ракетном двигателе, и эксперты NASA поддерживают этот оптимистичный взгляд.
Больше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: Для этого проекта был создан самый легкий из когда-либо созданных аэрогель, содержащий мелкие частицы урана.