Představte si, že se na americké satelity chystá zaútočit satelit protivníka, řekněme vybavený robotickým ramenem, kterým by mohl zneškodnit klíčové vojenské a komunikační satelity. US Space Force detekují blížící se útok a těsně před příletem cizího satelitu spustí u amerických satelitů jaderný termální pohon, který je rychle dostane na bezpečnou vyšší oběžnou dráhu. Až nebezpečí pomine, tak se vrátí na původní orbitu.
Tento scénář by se mohl stát reálný dříve, než se nadějeme. Americká agentura DARPA ve spolupráci se společnostmi General Atomics, Blue Origin a Lockheed Martin připravuje kosmickou loď DRACO (Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations), která by jako první měla mít právě jaderný termální pohon. Cílem projektu je do budoucna zajistit rychlou a efektivní dopravu mezi Zemí a Měsícem.
Jaderný termální pohon funguje tak, že kapalné palivo (vodík), prochází kolem malého jaderného reaktoru na palubě lodi. V reaktoru běží štěpná reakce a vyrábí teplo, které přemění kapalinu na plyn. Ten pod velkým tlakem vylétává z trysky kosmické lodi a vytváří tah. Američtí experti věří, že jaderný termální pohon bude zhruba dvakrát účinnější než klasický chemický pohon, kde vedlejším produktem pohonu je vodní pára.
Jak uvádí manažer programu DRACO, major letectva Nathan Greiner, jaderný termální pohon by měl být praktický pro rozmanité mise ve vesmíru, především v prostoru Země a mezi Zemí a Měsícem. Tento pohon díky svým parametrům slibuje rozsáhlé možnosti manévrování, což by mělo být při vojenských misích zásadní výhodou.
DRACO není prvním jaderným termálním pohonem, který kdy USA vyvíjely. Zatím z toho ale vždy nakonec sešlo. V roce 1961 byl spuštěn program NERVA (Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application), který zahrnoval pohon velmi podobný plánovanému pohonu DRACO. NASA si představovala, že tento pohon budou mít poslední stupně raket, přičemž předešlé stupně budou mít chemický pohon. Projekt byl zaříznut v roce 1973 kvůli nedostatku financí. Počátkem šedesátých let probíhal i projekt ORION s vývojem kosmické lodi poháněné sérií detonací malých jaderných bomb. Projektu se stal osudným zákaz jaderných explozí ve vesmíru z roku 1963. V osmdesátých letech se v rámci příprav na „hvězdné války“ zrodil projekt Timber Wind, který zahrnoval využití jaderného termálního pohonu k obraně proti mezikontinentálním balistickým střelám. S porážkou Sovětského svazu ve Studené válce tento projekt ztratil význam.
Úsilí DARPA a zmíněných společností směřuje k tomu, aby byl technologický demonstrátor DRACO vyslán na orbitu v roce 2025. Pokud se vývoj jaderného termálního pohonu stane jednou z priorit Pentagonu, tak je podle Greinera reálné, že by mohl dočkat operačního nasazení na důležitých satelitech již počátkem třicátých let.
Video: Nuclear Thermal Propulsion (NTP)
Video: Thermal Nuclear Rocket Propulsion Explained
Literatura
Kosmická loď s parním pohonem by mohla prakticky věčně létat vesmírem
Autor: Stanislav Mihulka (19.01.2019)
Mohl by kosmickou loď pohánět urychlovač částic?
Autor: Stanislav Mihulka (14.10.2019)
Project DRACO: DARPA pracuje na kosmické lodi s jaderným pohonem
Autor: Stanislav Mihulka (27.02.2020)
Diskuze:
A a co jít ještě níž
Pavel Houdek,2021-09-03 12:10:45
tu je to správně...
Dle teorie že lehčí částice se urychlí víc, nebylo by lepší, když už tam je ten reaktor, ještě nějak henty molekule vodíku rozbít na atomy, anebo rovnou rozsekat na kvarky?
Kdyby se ten H2 prohnal nějak aktivní zónou, tak ho to aspoň trochu naboří, nebo ne?...
Re: A a co jít ještě níž
Pavel Hudecek,2021-09-05 21:15:53
Ty molekuly se rozpadnou samovolně, od nějaké teploty výše.
Pokud by ale mělo dojít na menší části, tak to už by se neobešlo bez hitech procesů s aktivním urychlováním částic a tím benefit z lehkosti padá.
Při netepleném urychlování je jedno, jakou hmotnost má částice. Proto iontové motory naopak používají těžké prvky, třeba xenon. Výhoda je, že se do stejného objemu nádrže vejde větší hmotnost náplně.
Chyba v nadpisu !!
František Kytnar,2021-09-02 00:19:26
Správné znění : Pentagon se chystá do 4 let vypustit raketu s jadernou hlavicí. Hi,Hi,Hi !
Vasimr
Josef Šoltes,2021-09-01 20:28:16
Jasně, tohle není vasimr, tohle je jen o tepelné roztažnosti plynu po intenzivním zahřátí.
Preco nepouziju kvapalne CO2?
Daniel Suchon,2021-09-01 17:50:53
Zabilo by to 2 muchy jednou ranou. Cast CO2 by sa natrvalo vyviezlo mimo atmosferu a Greenpeace by ani neprotestoval, ze by sa nato pouzilo jadro.
Překlad je poněkud kostrbatý.....
Jan Jančura,2021-09-01 13:53:55
Překlad doprovodných videi je poněkud kostrbatý, ale věcně v pořádku. Je zde porovnáván chemický pohon raketoplánu kde je palivem vodík a okysličovadlem kyslík, produktem spalování je voda z tepelným jaderným pohonem, kde je pohonnou látkou vodík. Specifický impulz tepelného jaderného pohonu je cca 2x větší než u pohonu raketoplánu, což v výsledku je velice výhodné s ohledem na podstatně nižší potřebné množství paliva u tepelného jaderného pohonu.
termální reaktor
Milan Vnouček,2021-09-01 13:33:01
To jak je to dle mého vymyšlené, není to co je popisované v článku a ani to co je na obrázku :-( Celé to může lítat i na inertní plyn např. Argon. Jde o to, že vezmete kapalný plyn ten ohřejete tím, že z něj uděláte chladivo reaktoru. Dále se to prožene urychlovačem - ten potřebuje tu energii reaktoru a zpracuje ohřátý plyn na plazmu, kterou urychlí a vyžene opačným směrem než kam chcete letět. Je to kombinace Iontového pohonu s reaktorem jako zdrojem energie pro urychlonač. Celé to může fungovat v kosmu, ale rozhodně né na zemi.
Pokud by se používalo jako chladivo vodík a ten pak šel do trysky tak je to hovadina - není tam okysličovadlo a účinnost je podobná té u konvenčního chemického motoru. Pokud by to mělo létat v atmosféře (tam nějaký kyslík je). Tak se bude řešit radioaktivita, váha reaktoru případné katastrofy atd.
Re: termální reaktor
Jan Jančura,2021-09-01 14:01:31
To jste ten článek nepochopil. Pro tepelný jaderný pohon je zásadně důležité použití jako pohonné látky H2, poněvadž má nejnižší molekulovou hmotnost. S argonem by to sice také fungovalo, ale výsledný efekt byl mnohonásobně horší.
To co ve svém příspěvku popisujete, je iontový resp. plazmový pohon. Ten má sice řádové vyšší specifický impulz, ale naproti tomu řádově nižší tah a mimo to velkou spotřebu elektrické energie.
Re: Re: termální reaktor
Petr Klíma,2021-09-01 18:04:06
To nechápu pokud bych použil jako pohonnou látku něco co má těším molekuly tak přeci tím že je odvrhnu získám víc energie na parkety na pohon rakety
Asi fakt něco nechápu něco mi nedochází můžete mi to osvětlit prosím
Děkuji
Re: Re: Re: termální reaktor
Pavel Hudecek,2021-09-01 21:21:00
Důležité vzorce:
Hybnost: p = m.v
Zákon zachování hybnosti: p1 = p2
Z nich plyne např:
1. Když se srazí těžší a lehčí těleso, lehčí se potom bude od těžiště soustavy vzdalovat rychleji. (známý efekt z kulečníku)
2. Z 1 plyne, že lehčí molekuly budou ohřevem na stejnou teplotu urychleny na vyšší rychlost.
3. Z 1 a 2 plyne, že vyvržením 1 kg lehčích molekul se objekt urychlí více, než vyvržením 1 kg těžších molekul o stejné teplotě.
A teplota je v našem případě max. pracovní teplota reaktoru.
Re: Re: Re: Re: termální reaktor
Radoslav Porizek,2021-09-01 22:38:13
Chyba vam spojenie medzi teplotou a rychlostou.
ztraceni v překladu…
Leopold Kyslinger,2021-09-01 13:01:37
Vodíkové plyny…plynný vodík (se snadněji urychluje)
Vodni para?
Milan Milan,2021-09-01 12:08:43
Odkud se tam prosim bere ta vedlejsi vodni para? Onen reaktor ma kazdy 3 atom vodiku menit na atom kysliku, aby mohla vzniknout molekula H2O?
To by byl objev na Nobelovku, kdybychom to tak snadno umeli - pokud vim, tak umime menit prvky jen v urychlovacich castic.
Re: Vodni para?
Standa Hořejší,2021-09-01 12:39:41
ztraceni v překladu...
The Department of Energy believes NTP will be twice as efficient as chemical rockets, which produce relatively heavy water vapor as a waste byproduct. Hydrogen gases, on the other hand, are lighter and thus easier to accelerate, generating greater thrust.
Ministerstvo energetiky věří, že NTP bude dvakrát účinnější než chemické rakety, které produkují poměrně těžkou vodní páru jako vedlejší odpadní produkt. Vodíkové plyny jsou naproti tomu lehčí, a proto se snadněji urychlují, což vytváří větší tah.
Diskuze je otevřená pouze 7dní od zvěřejnění příspěvku nebo na povolení redakce
