Een thermische raketmotor aangedreven door kernenergie is sneller, wat de reistijd voor astronauten vermindert, en ruimtereizen dus veiliger maakt. Essentieel als we op een dag astronauten veilig naar Mars willen brengen. Verre ruimtereizen (zoals naar Mars) zijn complexer, want er moet meer voorraad mee (voedsel en zuurstof voor de astronauten bijvoorbeeld), en de technologische equipment moet meer robuust zijn (bestand tegen de hoge radioactieve straling die van nature aanwezig is in de ruimte). Een raketmotor aangedreven door kernenergie zou voor NASA een erg nuttige tool zijn om die droom (bemande reizen naar Mars) mogelijk te maken.
Beeld: Artist concept van Demonstration for Rocket to Agile Cislunar Operations (DRACO) ruimtevaartuig, dat een nucleaire thermische raketmotor zal demonstreren. Nucleaire thermische voortstuwingstechnologie zou gebruikt kunnen worden voor toekomstige bemande NASA-missies naar Mars. ©DARPA
DARPA
En daar stopt het niet. Kernenergie aan boord van een ruimteschip biedt nog andere voordelen. Zo kan ze extra hoeveelheden elektriciteit leveren voor de instrumenten en communicatieapparatuur aan boord. En er kan extra wetenschappelijk materiaal mee. Kernenergie is een compacte brandstof, die weinig plaats inneemt om grote hoeveelheden energie, elektriciteit en warmte te genereren. Het is ook een veilige energiebron, met een bewezen track record (zowel op aarde als in de ruimte). Als thermische brandstof, dus voor de aandrijving van ruimteschepen, is kernenergie 3 of 4 keer meer efficiënt dan de conventionele chemische propulsie. Ruimtevaartorganisatie NASA werkt al langer samen met DARPA (een afdeling van de Amerikaanse defensie). Ook de Saturnus V-raket (die de eerste mens op de maan zette) was het resultaat van de samenwerking tussen NASA en DARPA. De samenwerking zal ook in dit project vlot lopen. Al in 2027 moet het ontwerp klaar zijn en zullen de eerste testvluchten uitgevoerd worden.
Afbeelding: De Saturn V-rocket was gebruikt om mensen naar de maan te brengen. ©NASA
Ook in tal van andere projecten gebruikt NASA kernenergie en nucleaire technologie om haar ambitieuze ruimtevaartprogramma te realiseren. Samen met het Ministerie van Energie (Department of Energy, kortweg DOE) werkt NASA aan de ontwikkeling van een kernreactor die een toekomstige kolonie op de maan van elektriciteit moet voorzien (Fission Surface Power project). En ook voor tal van nucleaire propulsie-experimenten werken NASA en DOE samen. Anders gezegd, NASA verkent niet 1 maar minstens 3 verschillende pistes om op termijn kernenergie in te zetten als aandrijving voor raketten naar de maan en Mars. Eén ding is zeker: als we op Mars willen geraken, zullen we een superkrachtige brandstof nodig hebben. En tot nader order lijkt kernenergie daarvoor onze beste kandidaat. Meer informatie over dit project is te vinden op de website van NASA.
Foto: Illustratie van een conceptueel oppervlakte-energiesysteem met kernsplijting op de maan. ©NASA