ABD nükleer termal itki testleri için harekete geçiyor

DARPA, Ay-Dünya yörüngesinde kullanılması planlanan nükleer itki sistemlerinin testleri için Blue Origin, Lockheed Martin ve General Atomics’i seçti

DARPA tarafından sözleşme bedeline yönelik bir rakam paylaşılmadı. Fakat Space News sitesinde yer alan habere göre; General Atomics 22 milyon Dolar, Lockheed Martin 2.9 milyon Dolar ve Blue Origin 2.5 milyon Dolar değerinde sözleşme imzaladı. Projenin öngörülen yörünge testi için 2025 tarihi işaret edildi.

DARPA, şirketlerin seçiminde mevcut reaktör, itki sistemleri ve uzay aracı geliştirme kabiliyetlerinin etkili olduğunu ifade etti. Hızlı manevra kabiliyetinin kaçınılmaz olduğu askeri ortamlarda ihtiyacın geleneksel çözümlerle giderilemediğine de değinildi.

Uzay araçlarında tercih edilen mevcut kimyasal ve elektrikli sistemler itici verimliliği ve ağırlık konusunda bazı dezavantajlara sahip. Örneğin, kimyasal sistemlerle edinilen itki kuvveti daha büyükken aynı yakıtla elektrikli itki kullanılarak daha uzun süre hareket kabiliyeti olan uzay araçlarına sahip olunabilir. Fakat elektrikli itkilerde de manevranın tamamlanması için gereken süre uygulanan kuvvetin azalması sebebiyle artacaktır.

DARPA yetkilileri nükleer termal itkiyle (NTİ) birlikte bu sorunların önüne geçmeyi hedefliyor. NTİ sistemleri itki için fizyon reaktörlerini kullanır. NTİ sistemlerinin elektrikli itki sistemlerine kıyasla itki/ağırlık oranın 10.000 kat daha yüksek olduğu DARPA yetkililerince ifade edildi. İlave olarak itici verimliliğinin de kimyasal roketlere göre 2-5 kat daha yüksek olduğu belirtildi. Bu sayede mevcut 2 sistemin sorunlarının yenilikçi tek bir sistemle çözülmesi hedefleniyor.

NTİ sistemleri, reaktörde fizyona uğrayan Uranyum atomlarının açığa çıkardığı ısıyı kullanılır. Bu ısı ana gövde dışında bulunan iticiyi ısıtır ve nozuldan çıkışı sağlayarak itme kuvveti oluşturur.

Kimyasal itki sistemlerinin açığa çıkardığı ısıdan yüksek değerler oluşturan NTİ sistemlerinin yakıt verimliliği açısından kimyasal itki yerine tercih edildiği biliniyor. NTİ yakıt verimliliği için tercih edilebilir olsa da nozuldan çıkış aşamasında radyasyon yayılmasına sebep oldukları için Dünya üzerinde ve yakın yörüngesinde kullanılması tehlikelidir.

DRACO (Demonstration Rocket For Agile Cislunar Operations)

DRACO’nun ilk aşaması 18 ay sürecek 2 evreden oluşuyor. İlk evre nükleer termal itki reaktörünün ve itki alt sistemlerinin ön tasarımıyla tamamlanacak. İkinci evrede ise potansiyel görevleri karşılamak amacıyla operasyonel uzay aracı konseptinin sunulması bekleniyor. Amacın itki sistemleri gösteriminin olduğu belirtiliyor. İlk evrenin General Atomics, ikinci evreninse Blue Origin ve Lockheed Martin tarafından işleneceği DARPA tarafından aktarılan bilgiler arasında yer alıyor.

Nitekim ABD tarafından uzayda çalıştırılmış (deneysel) nükleer güç reaktörü olan SNAP-10A’da General Atomics tarafından geliştirilmişti.

Nükleer itki sistemleri uzay görevleri için daha önce de mercek altına alınmıştı. Belirtmekte fayda vardır ki nükleer enerji şimdiye kadar pek çok uzay görevinde kullanıldı. Örneğin 1977’de fırlatılan Voyager 1 uzay aracı, yıldızlararası keşif amacıyla tasarlanmış, Jüpiter ve Satürn’ü ziyaret etmiştir, halen kullanımdadır ve 2025’e kadar çalışması beklenmektedir. Voyager 1, Plütonyum 238 ile çalışan RTJ (Radyoizotop Termoelektrik Jeneratör) sayesinde çalışır durumdadır.

RTJ’ler temelde Plütonyum 238 gibi yarı ömrü yüksek bir yakıtın bozunumuyla yakıt etrafına yerleştirilen ısı pilleri aracılığıyla ısının elektriğe dönüştürülmesiyle çalışır. Böylelikle yarı ömrü yüksek yakıtların daha uzun süre güç sağlayacağını göz önünde bulundurursak onlarca yıl çalışacak uzay araçlarının geliştirilmesi mümkündür ve halihazırda örnekleri vardır. Örneğin Ay görevlerinde adını sık duyduğumuz Apollo roketlerinin bir bölümünde de RTJ’ler kullanılmıştı.

DRACO Programı’nda kullanılması planlanan NTİ ise farklı olarak elektrik yerine nükleer reaktörün açığa çıkardığı ısının farklı bir yakıtı ısıtıp püskürtülmesini sağlayacaktır.

İlgili Olarak