Nucleaire Rakettechnologie Voor Snellere Reis Naar Mars

Wetenschappers over de hele wereld zijn momenteel gefocust op één groot doel: het zetten van voet op een andere wereld voor de eerste keer. Helaas blijkt dat deze andere werelden behoorlijk ver weg zijn, wat betekent dat NASA moet uitzoeken hoe het astronauten gedurende lange periodes in isolatie kan beheren, of simpelweg hoe mensen sneller naar Mars kunnen worden gebracht.

Dit laatste krijgt aandacht in een voorstel van Dan Kotlyar, universitair hoofddocent nucleaire en radiologische techniek aan het Georgia Institute of Technology. Hij stelt dat het werkelijke probleem niet de afstand van de aarde tot Mars is, maar hoe snel we van punt A naar punt B kunnen reizen. Kotlyar gelooft dat onze afhankelijkheid van chemische brandstoffen ons tegenhoudt, en dat de overstap naar nucleaire energie de reistijd naar Mars met de helft zou kunnen verkorten.

Traditionele chemische voortstuwingssystemen werken op basis van een chemische reactie met een lichte brandstof, zoals waterstof, en een oxidator. Wanneer deze twee worden gemengd, ontbranden ze, waardoor de brandstof met hoge snelheid uit de nozzle komt en de raket voortstuwt.

Deze systemen hebben geen ontstekingssysteem nodig, wat ze betrouwbaar maakt. Echter, raketten moeten zuurstof mee de ruimte in dragen, wat hen zwaarder maakt. In tegenstelling tot chemische voortstuwingssystemen, steunen nucleaire thermische voortstuwingssystemen op nucleaire splitsingsreacties die de brandstof verhit, die vervolgens uit de nozzle wordt uitgeblazen om voortstuwing of duwkracht te creëren.

Nucleaire voortstuwing kan brandstof snel uit de nozzle van de motor uitblazen, wat een hoge stuwkracht genereert. Deze hoge stuwkracht stelt de raket in staat om sneller te versnellen.

Daarnaast hebben deze systemen een hoge specifieke impuls. De specifieke impuls meet hoe efficiënt de brandstof wordt gebruikt om stuwkracht te genereren. Nucleaire thermische voortstuwingssystemen hebben ongeveer twee keer de specifieke impuls van chemische raketten, wat betekent dat ze de reistijd met een factor 2 kunnen verkorten.

Het voorstel van Kotlyar is tot nu toe slechts dat - een voorstel, dat mogelijk resultaat kan opleveren, maar dat is nog onduidelijk. Het zal echter zijn tijd nodig hebben voordat het werkelijkheid wordt. Zelfs modellen rondom nucleaire voortstuwing in de ruimte bevinden zich nog in de beginfase, laat staan dat er al grootschalige tests of de productie van volledige motoren hebben plaatsgevonden.

Nucleaire energie zou ons op een dag in de helft van de tijd naar Mars kunnen brengen in vergelijking met chemische brandstoffen. Gezien de tijd die nodig is om de motoren te bouwen, lijkt het echter erop dat chemische brandstoffen voorlopig de voorkeur hebben voor onze vroege reizen naar de rode planeet. Maar met de tijd, wie weet welke technologie uiteindelijk de overhand zal krijgen?