NASA financuje výrobu fúzně poháněných raket

Datum 01.07.2017

Jaderná fúze je proces, který dává energii slunci. Podobné jaderné reaktory, které by mohly poskytnout ohromné množství energie, se snaží vědci vyvinout zde na zemi. Tyto reaktory jsou velké a (v současné době) neúčinné, ale současný start-up Princeton Satellite Systems, financovaný NASA pracuje na drobném reaktoru s jadernou syntézou, který by mohl napájet pokročilé fúzní rakety.

Všechny formy raketového pohonu, které v současné době máme, spočívají v urychlení hnacího plynu z trysky. Fyzika se pak postará o to, že se raketa pohybuje v opačném směru. Většina kosmických lodí používá chemický pohon, který poskytuje velké množství tahu, ale na poměrně krátkou dobu. Některé rakety byly vybaveny iontovými pohony, které dokáží pracovat po dlouhou dobu, ale mají malý tah a potřebují hodně energie.

Jak je dobře známo, aktuální jaderné reaktory běžně využívané v elektrárnách pracují na principu jaderného štěpení, kdežto jaderná fúze pracuje přesně naopak, a sice slučováním jader, v jehož průběhu se část hmoty mění na energii. Přesně tak fungují i hvězdy, ovšem to také znamená, že musíme pro fúzi vytvořit vhodné podmínky, a to především s ohledem na teploty a tlak, aby šlo získat více energie, než se do reakce vloží.

Princeton Satellite Systems pracují na malém reaktoru využívajícím deuterium a helium-3, který by se dal použít v raketách, takže by měl mít průměr cca 1,5 metru a na délku by mohl mít maximálně 8 metrů. Výhoda je, že na rozdíl od velkých pozemských reaktorů v ceně mnoha miliard dolarů by malý fúzní reaktor mohl přijít jen na miliony. NASA tomuto nápadu věří natolik, že firmě věnovala už tři granty. Cílem firmy je dosáhnout výkonu 1 kW na kilogram, čili pokud by měl reaktor v raketě vážit 10 tun, dosáhl by výkonu slušných 10 MW, ale jak se s tím kloubí pohon rakety?

Jde o to, že se v reaktoru počítá s vytvořením plazmatu stlačeného pomocí magnetických polí a nízkofrekvenčních rádiových vln. Toto plazma přitom může být nasměrováno ven z trysky a ve výsledku získáme výkonný i efektivní motor. NASA počítá s tím, že 1MW verze motoru by dostala sondu k Plutu za čtyři roky, přičemž sondě New Horizons to ve skutečnosti trvalo devět let. Mohlo by tak jít o vhodný pohon, který by naše sondy dostal i k nejbližším hvězdám a cílem firmy Princeton Satellite Systems přitom je vytvořit fungující prototyp již do roku 2019 či 2020.