Svůdný aerogel. Kredit: NASA / Ryan Weed.

Naše kosmické lodě se loudají po Sluneční soustavě jako šneci. Být tu nějaké cizí civilizace, potrhají se smíchy. Není náhodou, že se poslední dobou objevují stále nové a nové nápady na kosmický pohon, který by našemu druhu vrátil důstojnost.

Dnešní kosmické pohony v zásadě představují buď chemický raketový pohon s velkým výkonem, nebo anebo solární plachty, které mají ohromující výdrž. Pozoruhodný kompromis mezi nimi představuje jaderný pohon v různých variantách. Společnost se slibným názvem Positron Dynamics získala grant institutu NASA Institute of Advanced Concepts (NIAC), který zahrnuje vývoj nového typu jaderného pohonu Fission fragment rocket engine, čili FFRE.

Logo. Kredit: NIAC.

FFRE není úplně nový koncept. V jeho realizaci se skrývá řada zásadních technologických překážek, které bude nutné překonat, aby byl pohon typu FFRE prakticky použitelný. Jejich výhody, jako například vysoký specifický impuls nebo extrémně vysoká hustota výkonu se snoubí s nevýhodami, jako je nutnost zprovoznění komplikované formy levitace plazmatu.

Positron Dynamics věří v úspěch díky využití dvou klíčových prvků technologie, které samy o sobě představují významný průlom. Prvním z nich je umístění štěpného materiálu do ultralehkého aerogelu a druhý spočívá v použití supravodivého magnetu, který zadržuje částice ze štěpných reakcí.

Logo. Kredit: Positron Dynamics.

Pohon FFRE je založený na stejném procesu, který pohání jaderné štěpné reaktory. Nevyrábí samotnou elektřinu, ale také potřebný tah pro kosmickou loď, tedy velmi intenzivní tah. Zároveň není zrovna moc praktické posílat do vesmíru masivní uranové palivo, jaké se používá v jaderných reaktorech. Doslova zázračným řešením je použití uranového aerogelu. Ten je nadpřirozeně lehký a lze jej poslat do vesmíru bez větších obtíží a zároveň stále funguje jako štěpné palivo.

Určitý problém je v tom, že aerogel kvůli svým vlastnostem sám o sobě neudrží částice generované štěpnými reakcemi. K tomu je nutná masivní síla z vnějšku, kterou nabízí zmíněný supravodivý magnet. Takové magnety dnes obvykle využívají experimentální fúzní reaktory, v nichž je nutné udržet plazma o astronomicky vysoké teplotě. Pro produkty štěpných reakcí ale rovněž poslouží velmi dobře.

Projekt pohonu a uranovým aerogelem je ještě velmi teoretický. Ale NIAC financuje právě takové věci – projekty v rané fázi, které by se mohly slibně rozjet. Třeba to bude právě pohon FFRE, který nás dostane do vzdálených hlubin Sluneční soustavy za rozumnou dobu.

Video: 14.A Fission Fragment Rocket

Literatura

Universe Today 14. 2. 2023.