Fisyon destekli tahrik, özellikle Jüpiter, Satürn, Uranüs ve Neptün gibi dış gezegenlere derin uzay araştırmalarını ilerletmeye nasıl yardımcı olabilir? 56. Lunar ve Gezegen Bilimleri Konferansı’nda (LPSC 2025) sunulan yakın tarihli bir çalışma, Hindistan’dan bir çift araştırmacı olarak ele almayı umuyor. Bu çalışma, insanlık uzaydaki varlığını genişletmeye devam ettikçe, bilim adamlarının, mühendislerin ve gelecekteki astronotların yeni nesil teknolojiler geliştirmelerine yardımcı olma potansiyeline sahiptir.
Burada Universe, Hindistan’ın Bangalore kentinde Acceleron Aerospace’in kurucusu ve CEO’su olan Malaya Kumar Biswal ile bu inanılmaz araştırmayı, çalışmanın arkasındaki motivasyon, önemli çıkarımlar ve diğer yıldız sistemlerini keşfetme konusunda bu inanılmaz araştırmayı tartışıyor. Bu nedenle, çalışmanın arkasındaki motivasyon neydi?
Biswal, “Bu çalışma için birincil motivasyon, mevcut itiş ve güç sistemlerimizin-özellikle kimyasal ve güneş bazlı-uzun süreli veya derin uzay görevleri için yeterli olmadığının farkındasıydı.” “Keşif sınırlarını Mars’a, dış gezegenlere ve hatta yıldızlararası alanlara doğru ittiğimizde, sadece güvenilir değil, aynı zamanda onlarca yıldır sürekli enerji sağlayabilen güç sistemlerine ihtiyacımız var.
“Nükleer enerji, özellikle fisyon tabanlı sistemler, yüksek enerji yoğunluğu ve güneş ışığından bağımsızlığını içeren bir çözüm sunuyor. Amacımız, bu teknolojilerin Dünya yörüngesinin ötesindeki görevleri planlama, güç ve yürütme şeklimizi nasıl dönüştürebileceğimizi araştırmaktı.”
Çalışma için araştırmacılar, fisyonla çalışan tahrik sistemlerinin güç sistemleri, temel avantajlar, önemli gelişmeler, potansiyel uygulamalar ve sınırlamalar dahil olmak üzere derin alan araştırmalarını nasıl başarılı bir şekilde ilerletebileceğine dair sayısız özellik değerlendirdiler. Bu, radyoizotop elektrikli tahrik, fisyon elektrikli tahrik, yüksek güç çıktı ve ihtiyaçları, uzun süreli görevler, NASA’nın Krusty (Stirling teknolojisi kullanılarak kilowatt reaktörü) konsepti, multiplanet keşif, ay ve Mars Crews görevlerini ve geleneksel sistemlere kıyasla derinlemesine analizler içeriyordu.
Sonunda, araştırmacılar fisyon güç tahrikine, özellikle radyasyon koruması ve kütle olmak üzere çok az sınırlama ile mevcut itiş teknolojilerinin ötesinde sayısız fayda ve ilerleme sağlayan bir “oyun değiştirici” olarak atıfta bulundular. Ancak bu çalışmanın en önemli çıkarımları nelerdir?
Biswal bugün Universe’ye, “Birincisi, fisyon güç sistemleri, uzun görevlerde hem itme hem de yaşam destek sistemleri için kritik olan geleneksel kaynaklardan önemli ölçüde daha yüksek ve daha tutarlı güç çıkışı sunuyor. İkincisi, bu sistemler transit süresini azaltabilir, daha büyük yükleri destekleyebilir ve güneş enerjisinin sadece uygun olmadığı ortamlarda çalışabilir-derin alan veya gölgeli gezegen yüzeyleri gibi.
“Üçüncüsü, teknoloji inanılmaz bir vaat gösterse de, özellikle radyasyon koruması, güvenlik protokolleri ve sistem kütlesinde zorluklarla birlikte geliyor. Bununla birlikte, NASA’nın Kilopower projesi gibi devam eden gelişmeler, bunu pratik bir gerçeklik haline getirmeye doğru hareket ettiğimizi gösteriyor.”
Araştırmacılar, tüm güneş sistemini keşfetmek için fisyon tahrikinin nasıl kullanılabileceğini, Neptün’ün iç yörüngesinde yaklaşık 30 astronomik birimde (AU) başlayan ve 50 au’ya kadar uzanan, 1 AU’nun güneşten toprağa mesafe olduğu konusunda derinlemesine tartışıyorlar. Bağlam için, Merkür, Venüs, Mars, Jüpiter, Satürn, Uranüs, Neptün ve Plüton’a olan mesafeler, 0.39, 0.72, 1.52, 5.20, 9.54, 19.22, 30.06 ve 39.5’tir.
Araştırmacılar, bu seyahat mesafelerinin onlarca yıl boyunca işlev görebilmesi nedeniyle, insanlığın dünyanın çok ötesinde, muhtemelen dev gezegenlerin aylarına kadar genişletilmesinin kapılarını açabilmesi nedeniyle mümkün olduğunu belirtiyorlar. Bu çalışma güneş sisteminin ötesinde ve yıldızlararası alana seyahat etmekten bahsetmese de, diğer çalışmalar en yakın yıldızımız Proxima Centauri’ye uzay aracı göndermeyi önerdi. Bu nedenle, nükleer enerjili tahrik, diğer yıldız sistemlerini, özellikle proxima centauri’yi keşfetmek için kullanılabilir mi?
Biswal bugün Universe’yi anlatıyor, “Proxima Centauri gibi başka bir yıldız sistemini keşfetmek anıtsal bir zorluktur, ancak nükleer tahrik, bu yüzyılda akla gelebilecek olan birkaç teknolojiden biridir. 4 ışık yılı boyunca olan proksima centauri’ye ulaşması, mevcut teknoloji ile birlikte yüzyıllara kadar birkaç on yıldan fazla seyahat süresini gerektirecektir- Sistemler – Geleneksel yöntemlere kıyasla erişimimizi büyük ölçüde artırabilir ve görev süresini azaltabilir. “
Biswal devam ediyor, “Bu tür yıldızlar arası görevler için, güneş sisteminden verimli bir şekilde çıkmak için yüksek süren nükleer termal tahrik, hızı korumak için nükleer reaktörler tarafından güçlendirilen uzun süreli elektrikli tahrik, bu sistemler, bir gün yakın çıkıştan oluşan verilere geri gönderilmesini gerektirebilir. gelecek.”
Bu çalışma, aynı araştırmacıların aynı zamanda bir çalışma sundukları için geliyor. 56. LPSC Mars’ı ve aynı zamanda ana asteroit kuşağındaki en büyük gezegen gövdesi olan Cüce Gezegen Ceres’i keşfetmek için insan pürüzlü bir taşıtlar arası ulaşım mimarisinin (Hucitar) kullanılmasını önermek.
Bu hucitar çalışması, 2021 çalışması ve 2022 çalışması üzerine sunuyor. AIAA Scitech Forumu Bu aynı zamanda Mars ve Ceres’in insan keşfini de tartıştı. İnsanlık Dünya’nın ötesine ve kozmosa genişlemeye devam ettikçe, bu çalışmalar gelecekteki keşif girişimleri için çerçeve sağlayabilir, bu da insanların uzak dünyalara ulaşmasını ve sadece birkaç nesilde hem güneş sisteminin içinde hem de ötesinde kalıcı yerleşimler kurmalarını sağlayabilir.
Biswal bugün Universe’yi anlatıyor, “Önerilen mimarimiz, azaltılmış transit süresi, artan yük kapasitesi ve görev yedekliliğinin temel sağlayıcıları olarak nükleer elektrik itici (NEP) ve nükleer termal tahrik için güçlü bir durum yapıyor. jeneratör) ve fisyon reaktörleri ve uzun süreli maruziyet için astronot sağlık hususları. “
Biswal, “Okuyucularla bırakmak istediğimiz bir önemli mesaj varsa, nükleer enerjili sistemler sadece uzak bir rüya değil, aynı zamanda düşük dünya yörüngesinin ötesinde anlamlı bir keşif için hızla bir zorunluluk haline geliyorlar. Acceleron havacılık ve uzayda, bu vizyonu elde etmek için gerekli olan temel araştırmalar, teknolojiler ve görev kavramlarını sağlamaya kararlıyız.
