NASA ka testuar me sukses një karburant bërthamor revolucionar termik shtytës që mund të shkurtojë kohën e udhëtimit në Mars në vetëm 45 ditë.
Ky zbulim, i testuar në Qendrën e Fluturimit Hapësinor Marshall, përfaqëson një përparim thelbësor në teknologjinë e eksplorimit të hapësirës.
Çfarë mund të thotë kjo për të ardhmen e misioneve njerëzore në Planetin e Kuq?
Implikimet për eksplorimin e hapësirës janë të thella, me kohë më të shpejta të udhëtimit që adresojnë sfida të rëndësishme që lidhen me sigurinë e astronautëve, logjistikën e misionit dhe eksplorimin e thellë të hapësirës.
Si funksionon shtytja termike bërthamore
Në thelb të kësaj, novacioni novator qëndron një teknologji që është shumë më efikase se sistemet konvencionale të shtytjes kimike. Sipas Zyrës Amerikane të Energjisë Bërthamore, “Sistemet NTP” funksionojnë duke pompuar një lëndë shtytëse të lëngshme, ka shumë të ngjarë hidrogjen, përmes një bërthame reaktori. Atomet e uraniumit ndahen brenda bërthamës dhe lëshojnë nxehtësi përmes ndarjes.
Ky proces fizik ngroh shtytësin dhe e shndërron atë në një gaz, i cili zgjerohet përmes një gryke për të prodhuar shtytje. Ky proces jo vetëm që lejon efikasitet dukshëm më të madh, por gjithashtu i mundëson anijeve kozmike të arrijnë shpejtësi shumë më të larta. Raketat kimike tradicionale mbështeten në djegie për të gjeneruar shtytje, e cila është shumë më pak efikase në energji krahasuar me procesin e ndarjes që drejton sistemet NTP.
Aftësia e shtytjes termike bërthamore për të arritur shpejtësi dy deri në tre herë më të shpejta se raketat kimike është një ndryshim i lojës për misionet me kohëzgjatje të gjatë.
Testet e fundit në objektin e Testit Mjedisor të Elementit Kompakt të Karburantit (CFEET) të NASA-s simuluan kushtet ekstreme të operimit në hapësirën e thellë.
Karburanti iu nënshtrua ciklit termik të shpejtë në mjedise të pasura me hidrogjen në temperatura mbi 2727°C (4940°F). Këto kushte përsërisin mjedisin me të cilin do të ndeshej bërthama e reaktorit gjatë operimit në hapësirë.
Adresimi i Sfidave të Eksplorimit të Marsit
Një nga pengesat më të rëndësishme për misionet njerëzore në Mars është distanca e madhe midis Tokës dhe Planetit të Kuq, e cila mesatarisht arrin 140 milionë milje.
Sistemet aktuale të shtytjes kimike kërkojnë afërsisht gjashtë muaj për një udhëtim me një drejtim, duke krijuar një mori sfidash logjistike dhe të sigurisë.
Astronautët që nisin një udhëtim të tillë përballen me ekspozim të zgjatur ndaj rrezatimit kozmik, potencialin për keqfunksionime të pajisjeve dhe mbështetje të kufizuar mjekësore.
“Përballë një vonese komunikimi deri në 20 minuta në një drejtim, mundësinë e dështimeve të pajisjeve ose urgjencave mjekësore, dhe një nevojë kritike për të racionuar ushqimin dhe furnizimet, astronautët duhet të jenë në gjendje të përballen me një sërë situatash me mbështetje minimale nga ekipet në Tokë”, shpjeguan zyrtarët e NASA-s.
Reduktimi i kohës së udhëtimit deri në 45 ditë me teknologjinë NTP mund të zbusë shumë nga këto rreziqe.
Udhëtimet më të shpejta nënkuptojnë ekspozim të reduktuar ndaj rrezatimit, më pak materiale harxhuese dhe një dritare më të shkurtër për shfaqjen e keqfunksionimeve teknike. Ky avancim rrit ndjeshëm mundësinë e eksplorimit të sigurt dhe efikas njerëzor të Marsit dhe më gjerë.
Testimi i kufijve të karburantit NTP
Testet e fundit të kryera nga GA-EMS në bashkëpunim me NASA përfaqësojnë një hap të madh përpara në demonstrimin e qëndrueshmërisë së karburantit NTP.
Scott Forney , president i GA-EMS, theksoi rëndësinë e rezultateve.
“Rezultatet e fundit të testimit përfaqësojnë një moment historik kritik në demonstrimin e suksesshëm të dizajnit të karburantit për reaktorët NTP. Karburanti duhet t’i mbijetojë temperaturave jashtëzakonisht të larta dhe mjedisit të nxehtë të gazit të hidrogjenit që zakonisht do të haste një reaktor NTP që vepron në hapësirë. Ne jemi shumë të inkurajuar nga rezultatet pozitive të testit që vërtetojnë se karburanti mund t’i mbijetojë këtyre kushteve operacionale, duke na afruar më shumë drejt realizimit të potencialit të shtytjes termike bërthamore të sigurt dhe të besueshme për misionet në hapësirën hënore dhe të thellë”.
Duke theksuar më tej rëndësinë e kësaj arritjeje, Dr. Christina Back , nënkryetare e GA-EMS Nuclear Technologies and Materials, shpjegoi: “Për aq sa dimë, ne jemi kompania e parë që përdorim testin mjedisor të elementit kompakt të karburantit (CFEET) objekti në NASA MSFC për të testuar dhe demonstruar me sukses mbijetesën e karburantit pas ciklit termik në temperaturat përfaqësuese të hidrogjenit dhe normat e rampës.
GA-EMS kreu gjithashtu teste shtesë në laboratorin e vet, të cilat konfirmuan performancën e karburantit në mjedise pa hidrogjen.
“Ne kemi kryer gjithashtu teste në një mjedis pa hidrogjen në laboratorin tonë GA-EMS, i cili konfirmoi se karburanti funksiononte jashtëzakonisht mirë në temperatura deri në 3000 K (2,727°C, ose 4,940°F), gjë që do të mundësonte sistemin NTP për të qenë dy deri në tre herë më efikas se motorët e raketave kimike konvencionale”, vazhdoi Back.
Një kufi i ri për eksplorimin e hapësirës
Testimi i suksesshëm i karburantit NTP shënon një pikë kthese në zhvillimin e teknologjive të avancuara të shtytjes. Me premtimin e kohërave më të shpejta të udhëtimit dhe efikasitetit më të madh, shtytja termike bërthamore hap mundësi të reja për eksplorimin e hapësirës së thellë. Scott Forney theksoi implikimet më të gjera: “Ne jemi të ngazëllyer për të vazhduar bashkëpunimin tonë me NASA-n ndërsa maturohemi dhe testojmë karburantin për të përmbushur kërkesat e performancës për arkitekturat e ardhshme të misionit cislunar dhe Mars”.
Aplikimet e mundshme të teknologjisë NTP shtrihen përtej Marsit. Sistemet shtytëse më të shpejta mund të mundësojnë misione më ambicioze në planetët e jashtëm, si dhe të luajnë një rol kyç në krijimin e habitateve të qëndrueshme njerëzore në Hënë dhe Mars. Duke reduktuar në mënyrë drastike kohën e udhëtimit dhe duke rritur kapacitetin e ngarkesës së anijeve kozmike, sistemet NTP mund të mbështesin vizionin afatgjatë të agjencive hapësinore për të zgjeruar praninë e njerëzimit përtej Tokës.
Hapat e ardhshëm
Ndërsa rezultatet e testit janë premtuese, nevojiten kërkime dhe zhvillime të mëtejshme për të rafinuar teknologjinë dhe për ta integruar atë në misionet e ardhshme hapësinore. NASA pritet të vazhdojë të punojë me partnerë të industrisë si GA-EMS për të optimizuar sistemet NTP dhe për t’i përgatitur ato për përdorim operacional. Me projektet e ardhshme si programi Artemis dhe misionet e mundshme të Marsit në vitet 2030, teknologjia NTP mund të luajë një rol kryesor në formësimin e së ardhmes së eksplorimit të hapësirës njerëzore.
Ndërsa NASA dhe partnerët e saj vazhdojnë të shtyjnë kufijtë e teknologjisë shtytëse, ëndrra për udhëtime ndërplanetare më të shpejta, më të sigurta dhe më efikase i afrohet realitetit. Testimi i suksesshëm i karburantit NTP shënon jo vetëm një moment historik teknik, por edhe një hap të thellë përpara në kërkimin e njerëzimit për të eksploruar kozmosin.
