![\"\"](\"https:\/\/einsteresante.com\/wp-content\/uploads\/2023\/01\/image-36.png\")
Como parte del programa de Conceptos Avanzados Innovadores (NIAC) de la NASA para 2023, la NASA seleccion\u00f3 un concepto nuclear para el desarrollo de la Fase I. Esta nueva clase de sistema de propulsi\u00f3n nuclear bimodal utiliza un “ciclo de tope de rotor de onda” y podr\u00eda reducir los tiempos de tr\u00e1nsito a Marte a solo 45 d\u00edas.<\/p>\n\n\n\n
La propuesta, titulada NTP\/NEP bimodal con un ciclo de tope de rotor de onda<\/em>, fue presentada por el profesor Ryan Gosse, l\u00edder del \u00e1rea del programa de hipers\u00f3nicos de la Universidad de Florida y miembro del equipo de Investigaci\u00f3n Aplicada en Ingenier\u00eda de Florida (FLARE). La propuesta de Gosse es una de las 14 seleccionadas por la NAIC este a\u00f1o para el desarrollo de la Fase I, que incluye una subvenci\u00f3n de US$12.500 para ayudar a madurar la tecnolog\u00eda y los m\u00e9todos involucrados. Otras propuestas incluyeron sensores innovadores, instrumentos, t\u00e9cnicas de fabricaci\u00f3n, sistemas de energ\u00eda y m\u00e1s.<\/p>\n\n\n\n La propulsi\u00f3n nuclear se reduce esencialmente a dos conceptos, los cuales se basan en tecnolog\u00edas que se han probado y validado exhaustivamente. Para la propulsi\u00f3n nuclear-t\u00e9rmica (NTP), el ciclo consiste en un propulsor de hidr\u00f3geno l\u00edquido (LH2) de calentamiento del reactor nuclear, convirti\u00e9ndolo en gas de hidr\u00f3geno ionizado (plasma) que luego se canaliza a trav\u00e9s de boquillas para generar empuje. Se han realizado varios intentos para construir una prueba de este sistema de propulsi\u00f3n, incluido el Proyecto Rover, un esfuerzo de colaboraci\u00f3n entre la Fuerza A\u00e9rea de EE. UU. y la Comisi\u00f3n de Energ\u00eda At\u00f3mica (AEC) que se lanz\u00f3 en 1955.<\/p>\n\n\n\n En 1959, la NASA reemplaz\u00f3 a la USAF y el programa entr\u00f3 en una nueva fase dedicada a las aplicaciones de vuelos espaciales. Esto finalmente condujo a la aplicaci\u00f3n del motor nuclear para veh\u00edculos cohete (NERVA), un reactor nuclear de n\u00facleo s\u00f3lido que se prob\u00f3 con \u00e9xito.<\/p>\n\n\n\n Con el cierre de la Era Apolo en 1973, la financiaci\u00f3n del programa se redujo dr\u00e1sticamente, lo que provoc\u00f3 su cancelaci\u00f3n antes de que se pudieran realizar las pruebas de vuelo. Mientras tanto, los sovi\u00e9ticos desarrollaron su propio concepto NTP (RD-0410) entre 1965 y 1980 y realizaron una \u00fanica prueba en tierra antes de la cancelaci\u00f3n del programa.<\/p>\n\n\n\n La propulsi\u00f3n nuclear-el\u00e9ctrica (NEP), por otro lado, se basa en un reactor nuclear para proporcionar electricidad a un propulsor de efecto Hall (motor de iones), que genera un campo electromagn\u00e9tico que ioniza y acelera un gas inerte (como el xen\u00f3n) para crear empuje. Los intentos de desarrollar esta tecnolog\u00eda incluyen el Proyecto Prometeo de la Iniciativa de Sistemas Nucleares (NSI) de la NASA (2003 a 2005).<\/p>\n\n\n\n Ambos sistemas tienen ventajas considerables sobre la propulsi\u00f3n qu\u00edmica convencional, incluida una clasificaci\u00f3n de impulso espec\u00edfico (Isp) m\u00e1s alta, eficiencia de combustible y densidad de energ\u00eda pr\u00e1cticamente ilimitada. Si bien los conceptos NEP se distinguen por proporcionar m\u00e1s de 10.000 segundos de Isp, lo que significa que pueden mantener el empuje durante cerca de tres horas, el nivel de empuje es bastante bajo en comparaci\u00f3n con los cohetes convencionales y NTP.<\/p>\n\n\n\n La necesidad de una fuente de energ\u00eda el\u00e9ctrica, dice Gosse, tambi\u00e9n plantea el problema del rechazo de calor en el espacio, donde la conversi\u00f3n de energ\u00eda t\u00e9rmica es del 30-40% en circunstancias ideales. Y aunque los dise\u00f1os de NTP NERVA son el m\u00e9todo preferido para las misiones tripuladas a Marte y m\u00e1s all\u00e1, este m\u00e9todo tambi\u00e9n tiene problemas para proporcionar fracciones de masa inicial y final adecuadas para misiones de alto delta-v.<\/p>\n\n\n\n Es por ello que se favorecen propuestas que incluyan ambos m\u00e9todos de propulsi\u00f3n (bimodal), ya que combinar\u00edan las ventajas de ambos. La propuesta de Gosse exige un dise\u00f1o bimodal basado en un reactor NERVA de n\u00facleo s\u00f3lido que proporcionar\u00eda un impulso espec\u00edfico (Isp) de 900 segundos, el doble del rendimiento actual de los cohetes qu\u00edmicos. El ciclo propuesto por Gosse tambi\u00e9n incluye un sobrealimentador de ondas de presi\u00f3n, o un rotor de ondas (WR), una tecnolog\u00eda utilizada en los motores de combusti\u00f3n interna que aprovecha las ondas de presi\u00f3n producidas por las reacciones para comprimir el aire de admisi\u00f3n.<\/p>\n\n\n\n Cuando se combina con un motor NTP, el WR usar\u00eda la presi\u00f3n creada por el calentamiento del reactor del combustible LH2 para comprimir a\u00fan m\u00e1s la masa de reacci\u00f3n. Como promete Gosse, esto ofrecer\u00e1 niveles de empuje comparables a los de un concepto NTP de clase NERVA pero con un Isp de 1400-2000 segundos. Cuando se combina con un ciclo NEP, dijo Gosse, los niveles de empuje mejoran a\u00fan m\u00e1s:<\/p>\n\n\n\n “Junto con un ciclo NEP, el ciclo de trabajo Isp se puede aumentar a\u00fan m\u00e1s (1800-4000 segundos) con una adici\u00f3n m\u00ednima de masa seca. Este dise\u00f1o bimodal permite el tr\u00e1nsito r\u00e1pido para misiones tripuladas (45 d\u00edas a Marte) y revoluciona la exploraci\u00f3n del espacio profundo. de nuestro Sistema Solar”.<\/p>\n\n\n\n Basada en la tecnolog\u00eda de propulsi\u00f3n convencional, una misi\u00f3n tripulada a Marte podr\u00eda durar hasta tres a\u00f1os. Estas misiones se lanzar\u00edan cada 26 meses cuando la Tierra y Marte est\u00e9n m\u00e1s cerca (tambi\u00e9n conocido como una oposici\u00f3n de Marte) y pasar\u00edan un m\u00ednimo de seis a nueve meses en tr\u00e1nsito.<\/p>\n\n\n\n