Новий ядерний двигун обіцяє прорив у міжпланетних місіях

Американські науковці представили інноваційну концепцію ядерного ракетного двигуна CNTR, що використовує розплавлений уран і обіцяє майже подвоїти ефективність міжпланетних місій.

Відцентрова ядерна теплова ракета (CNTR) — це новий тип ядерного термічного двигуна, у якому реактивна тяга створюється шляхом нагріву водню рідким ядерним паливом. Унікальною особливістю є використання розплавленого урану, що обертається у циліндрах під дією відцентрової сили. Як зазначають дослідники, «CNTR не потребує твердих паливних елементів, що суттєво зменшує ризики перегріву». Така конструкція дозволяє досягти питомого імпульсу понад 1500 секунд — майже вдвічі більше за показники сучасних ядерних систем.

У дослідженні підкреслено, що для стабільної роботи CNTR потрібен ретельний контроль внутрішніх ядерних реакцій. Для цього в моделі інтегрували ізотоп ербій-167, який сприяє регулюванню температури в реакторі. Крім того, видалення побічних продуктів розпаду, зокрема ксенону та самарію, є критично важливим для підтримання безперервної реакції. Дослідники застосовують моделювання та експерименти на спеціальних установках, таких як BLENDER II, що дозволяє вивчати динаміку руху водню в умовах, близьких до реальних.

Іншим викликом є запобігання витоку урану разом із воднем через сопло двигуна. Навіть незначна втрата палива може зменшити ефективність двигуна на дві третини. Для цього запропоновано використовувати метод діелектрофорезу (DEP), що дозволяє досягти 99% повернення випареного урану до системи. Впровадження DEP може стати вирішальним кроком у практичному застосуванні цієї технології.

Науковці підкреслюють, що проєкт CNTR перебуває на стадії активного моделювання й не готовий до побудови повноцінного прототипу. Майбутні дослідження зосереджуватимуться на зменшенні втрат урану та перевірці ефективності DEP у лабораторних умовах. Як резюмують автори, «CNTR має потенціал радикально змінити параметри міжпланетних польотів, особливо в рамках місій, подібних до DRACO».