DARPA, het Defense Advanced Research Projects Agency is een instituut van het Amerikaanse ministerie van defensie dat verantwoordelijk is voor de ontwikkeling van militaire technologie. Recent heeft DARPA een 14 miljoen USD toegekend aan Gryphon Technologies voor het ontwikkelen van een nucleaire raketmotor voor DARPA’s DRACO-programma. DRACO staat voor ‘Demonstration Agile Cislunar Operations’. Het nucleair-thermale propulsiesysteem, kortweg NTP, zal het Amerikaanse leger in staat stellen militaire missies in de maanomgeving mogelijk maken.
Artistieke impressie NTP raket voor deep space missies credits; Marshall Space Flight Center NASA
DARPA, opgericht in 1958, stond en staat aan de wieg van vele high-tech projecten, van robotica tot kunstmatige intelligentie en satellieten. Ook beheert het het Boeing X-37 programma, het ruimtevliegtuig. Voor het DRACO-programma kijkt DARPA naar nucleair-thermale propulsie (NTP) om ruimtevaartuigen buiten de atmosfeer van de aarde van stroom te voorzien tot net buiten de baan van de maan. Het idee is dat een kernreactor een drijfgas, zoals waterstof, tot extreme temperaturen zou verhitten, wat resulteert in een stuwkracht die 10.000 keer zo groot is als die van een elektrische motor en tot vijf keer de efficiëntie bezit van een chemische raket.* Voor het huidige contract zal Gryphon kijken naar de ontwikkeling van een HALEU-voortstuwingssysteem dat gebruik maakt van nucleaire brandstof gemaakt van gerecyclede civiele reactorbrandstof die is herverwerkt en verrijkt tot tussen de vijf en twintig procent – meer dan dat van civiele reactoren en minder dan dat van marinereactoren. Het resultaat is een reactorkern die klein zal zijn, minder afval produceert, een langere kernlevensduur en meer efficiëntie heeft, waardoor hij geschikter is voor gebruik in de ruimte dan eerdere ontwerpen. De raket is bedoeld om te opereren in de cislunaire ruimte. De cislunaire ruimte is het gebied rond de aarde dat zich uitstrekt tot net buiten de baan van de maan, en omvat alle vijf Lagrangiaanse punten die stabiel in positie zijn ten opzichte van de aarde en de maan terwijl ze om elkaar heen draaien. Praktisch gezien is de cislunaire ruimte een handig label voor ‘het volume tussen de geostationaire baan en de baan van de maan’. Voorbij de cislunaire ruimte ligt de translunaire ruimte.
NASA en nucleaire aandrijving
Ook NASA heeft diverse projecten gaande m.b.t. nucleaire aandrijving voor in de ruimte. De ontwikkeling van een nucleair-thermisch (NTP) aangedreven raket o.a. voor reizen naar Mars (testvlucht gepland voor 2024), en het Kilopower project voor energievoorziening op planetaire oppervlakken zijn enkele van NASA’s kernprojecten voor de komende jaren op het gebied van geavanceerde energievoorziening en voortstuwingssystemen. In 2018 werd NTP technologie alsmede ontwerpplannen voor demonstratie testen verder verfijnd. Dit ter voorbereiding op een volledige beoordeling van een Mars NTP-transportarchitectuur; men is bezig met de kostenanalyse van het concept-ontwerp van Cermet brandstofelementen/reactoren; de industrie die hierbij betrokken is betreft Aerojet Rocketdyne, AMA Aerospace, en BWXT.Hiermee werkt NASA hard aan creatie van het juiste momentum voor inzet van deze systemen bij deep space missies.**
Rusland
Ook Rusland zit niet stil op dit gebied. De Russische nucleaire raket, een project waar al ruim een decennium aan wordt gewerkt, zal rond 2030 voor het eerst gelanceerd worden. De lancering zal plaatsvinden vanaf het Vostochny Kosmodrom. De vice president van het Russische Nationale Ruimtevaartagentschap Roskosmos, Yuri Urlichich, onthulde vorig jaar dit nieuws.*** De raket is voornamelijk bedoeld om grote hoeveelheden vracht mee te vervoeren naar de ruimte, dit met het oog op het bouwen van bases op andere planeten. De nucleaire motor zal worden aangedreven door een gasgekoelde, snelle neutronenreactor, waarbij een mengsel van helium en xenon wordt gebruikt voor het koelsysteem bij een kerntemperatuur die naar verwachting 1500 graden Celsius kan bereiken. Het systeem heeft een levensduur van 10-12 jaar. Bronnen; New Atlas / DARPA / AB
*https://www.astroblogs.nl/2017/09/18/een-nieuw-start-voor-nucleaire-voortstuwing/
