Ispostavilo se da možete napuniti svemirski brod, sa šakom goriva i odleteti na Mars za nekoliko meseci. I ovo nije naučna fantastika, već prava tehnologija nuklearne fuzije, ista stvar koja govori unutar zvezda.

Decenijama naučnici pokušavaju da reprodukuju procese koji se dešavaju u dubinama zvezda kako bi dobili čistu i neiscrpnu energiju…

Ovo još nije postignuto na Zemlji ali šta ako se termonuklearne reakcije prenesu, u svemir?

Sinteza u službi kosmonautike

Britanski startap Pulsar Fusion već radi na projektu Sunbird. Ovo je naziv svemirskog motora koji koristi fuziju da ubrza svemirsku letelicu do 805.000 km/h. Ovom brzinom možete lako doći do Marsa za tri meseca.

Ali kako je to moguće? I zašto je svemir savršena laboratorija za termonuklearne eksperimente?

Prvo, hajde da shvatimo kako se nuklearna fuzija razlikuje od fisije. Fuzija je proces spajanja lakih elemenata, kao što je vodonik, u teže, kao što je helijum. Tako rade zvezde, uključujući i naše Sunce. Za razliku od fisije, gde se teški atomi uranijuma cepaju, fuzija oslobađa četiri puta više energije i ne ostavlja opasan otpad.

Sunce i druge zvezde su prirodni termonuklearni reaktori. Zašto ne bismo sledili njihov primer? — Ričard Dinan, osnivač Pulsar Fusion.

Na Zemlji, fuzija zahteva gigantske objekte poput tokamaka, koji troše više energije nego što proizvode. Ali u svemiru nema atmosfere koja bi sadržala plazmu – vruću, naelektrisanu smešu u kojoj se odvijaju reakcije.

Prema Dinanovim rečima, termonuklearna fuzija ne želi da radi u atmosferi. Ali prostor je upravo ono što je doktor, saopštio za takve reakcije.

Zemljani reaktori su oblikovani kao torus (krofna) da drže plazmu magnetnim poljem. U svemiru to nije neophodno, pa Sunbird koristi linearni dizajn.

Čestice plazme, izlazeći iz reaktora, stvaraju potisak, poput izduvnih gasova rakete.

Da bi se to uradilo, umesto konvencionalnog goriva (deuterijum i tricijum) koristi se helijum-3 – redak izotop, koji skoro ne proizvodi neutrone. To je skupo ali sigurno i efikasno za motore.

Treba reći da helijum-3 skoro da nema na Zemlji ali su njegove rezerve na Mesecu.

NASA smatra da je vađenje ovog resursa ključ za buduće termonuklearne tehnologije.

Svemirski „tegljač“ budućnosti

Sunbird nije samo raketa, već sistem svemirskih „tegljača“ koji će se šaputati između orbitalnih stanica.

Došavši do međutačke sa planete, rakete će zameniti konvencionalne motore termonuklearnim i leteti mnogo brže. Planirano je da prvi prototipovi budu testirani 2027. godine.

Stručnjaci Pulsar Fusion izračunali su da će samo jedan gram helijuma-3 i deuterijuma biti dovoljan, za let do Marsa.

Brzina, kao što je već pomenuto, biće 805.000 km/h. Ovo je jedan i po puta brže od sonde Parker, najbržeg veštačkog objekta u Sunčevom sistemu.

Već su navedene misije u kojima se inovativni motor, može koristiti.

Isporuka tereta od 2000 kg na Mars za 6 meseci, sonde do Jupitera za 2-4 godine (umesto 5,5 godina za Europa Clipper), iskopavanje asteroida za 1-2 godine.

Rukovodstvo Pulsar Fusion-a je saopštilo da ove godine kompanija planira da testira komponente u orbiti. 2027. godine biće sprovedena ispitivanja kako bi se demonstrirala termonuklearna reakcija u svemiru.

Cena ove faze je od 70 miliona dolara.

Punopravni reaktor će biti testiran 30-ih godina. Naravno, pod uslovom da startap, pronađe dovoljno sredstava za svoj projekat.

Mora se reći da Britanci nisu jedini koji razvijaju termonuklearni motor.

Godine 2024., Heliciti Space je uz podršku Lockheed Martina takođe počeo da razvija jedinicu zasnovanu na termonuklearnoj fuziji. NASA, zauzvrat, testira nuklearni reaktor, za letove na Mars.

Prednosti i mane zvezdanog potiska

Sada pogledajmo prednosti i nedostatke novog projekta. Prvo, dobro. Letovi do udaljenih planeta biće mnogo kraći. Brodovi će biti lakši, a misije jeftinije. Bezbednost je takođe dobra, jer termonuklearna fuzija ne proizvodi radioaktivni otpad, kao fisija.

Svemirski motori ne moraju da kvare čak ni na energiju. Čak i mali prinos je koristan — Aron Knol, sa Imperijal koledža u Londonu.

Bhuvana Srinivasan sa Univerziteta u Vašingtonu se u potpunosti slaže sa njim.

Ona veruje da će takva tehnologija omogućiti postavljanje lunarne baze u samo jednoj misiji.

Ali poteškoće su takođe ozbiljne. Prvo, treba da rešimo problem minijaturizacije. Zemljani reaktori su teški stotinama tona, pa ih nekako treba svesti na veličinu rakete.

Osim toga, u svemiru nema gravitacije. A ovo, ozbiljno komplikuje kontrolu reakcije nuklearne fuzije.

Helijum-3 je izuzetno teško izdvojiti. A, naučnici još nisu smislili druge alternative sa gorivom za termonuklearni reaktor.

Američki naučnici su 2022. godine prvi put u istoriji dobili više energije tokom fuzije nego što su potrošili. Ali avaj, instalacija veličine … stadiona nije pogodna za korišćenje u svemiru.

Ali u svakom slučaju, projekat Sunbird, nije samo smela ideja već korak, ka novoj eri istraživanja svemira. Ako testovi 2027. budu uspešni, čovečanstvo će dobiti oruđe za osvajanje Sunčevog sistema. Ali čak i ako nešto krene naopako, sama činjenica da pokušavamo da „ukrotimo“ zvezdanu energiju već menja igru.

Borba.Info