Novi izveštaj američke Nacionalnih akademija nauka, inženjerstva i medicine zaključuje da je, ukoliko je cilj da se ljudi pošalju na Mars 2039. godine, potreban agresivan program istraživanja i razvoja nuklearnog pogona i da nema vremena za gubljenje.

NASA je odboru za studije Akademija dala osnovnu misiju na osnovu koje će proceniti zrelost tehnologija nuklearnog toplotnog pogona (NTP) i nuklearnog električnog pogona (NEP) da odveze četvoročlanu posadu na Mars i vrati sa njega.

Usvojeni su osnovni parametri za 2039. godinu: ukupno trajanje putovanja ne duže od 750 dana, boravak na površini Marsa 30 dana, četiri člana posade, od kojih bi dvoje sletelo na Mars; odvojena teretna i vozila za posadu koja koriste isti pogonski sistem, sa teretnim vozilima koja stižu na Mars pre prvog odlaska posade sa Zemlje; i sistemi vozila, teret i pogonsko gorivo koji su lansirani uz pomoć više lansirnih vozila do mesta okupljanja, na niskoj Zemljinoj orbiti ili cislunarnom svemiru.

Kopredsedavajući Robert (Bobbi) Braun iz Laboratorije za mlazni pogon i Rodžer (Roger) Miers iz istoimene konsultantske kuće (R. Miers Consulting), koji se povukao iz Aerojet Rocketdyne nakon vođenja naprednih programa u svemiru, odbor je zaključio da treba da se obavi mnogo istraživanja i razvoja pre donošenja bilo kakvih odluka.

Studija se nije bavila organizacijom, finansiranjem ili drugim faktorima potrebnim za ljudsku misiju na Mars, već samo procenom nuklearnih pogonskih tehnologija koje bi mogle da je ostvare.

Svemirske letelice mogu se lansirati na Mars samo kada su planete pravilno poravnate. Mogućnosti konjukcije se događaju na 26 meseci i zahtevaju najmanje performanse („delta V“) pogonskog sistema. Sve robotske misije na Mars, koje su do danas pokrenute, bile tokom konjukcije. Međutim, svemirske letelice mogu se lansirati na Mars kada su planete u opoziciji ako se doda zamah Venere. Opozicione misije zahtevaju više performansi pogonskog sistema, ali smanjuju ukupno vreme putovanja, što je važan faktor u pogledu zdravlja i sigurnosti posade.

Prema izveštaju, misiji u klasi konjunkcije, koja bi se lansirala 2039.godine, trebalo bi 916 dana povratnog putovanja: 210 dana do tamo, 496 dana na površini – dok planete ponovo ne budu pravilno poravnate i 210 dana putovanja ka kući. Opziciona misija bi bila lansirana 2037. godine i trajala 650 dana: 217 dana u putovanju, 30 dana na površini i 403 dana ka kući kroz Venerin zamah.

Da bi se postigla ta vremena putovanja, NEP sistem bi trebalo da bude proširen sistemom hemijskog pogona u svemiru (tečni metan i tečni kiseonik), dok bi NTP sistem bio dovoljan sam po sebi.

Značajna istraživanja rađena su na NTP-u tokom 1960-ih u programu Rover / NERVA, ali veliki deo te ekspertize je izgubljen, a problemi sa dizajnom su i dalje nerešeni.

Zabrinutost zbog mogućnosti povećanja nuklearne proliferacije ovde na Zemlji tokom obrade visoko obogaćenog uranijuma HEU (Highly Enriched Uranium) podstakla je pozive da se umesto toga koristi srednje obogaćeni uranijum HALEU (High-Assay Low Enriched Uranium). HEU je obogaćen na 20 ili više procenata U-235, naspram 1 procenta u prirodnom uranijumu. HALEU je obogaćen na 5-20 procenata. Trampova direktiva (Donald Tramp, ex američki predsednik) o kosmičkoj politici iz decembra 2020. (SPD-6) o svemirskoj nuklearnoj energiji i pogonu (SNPP) presudila je korist HALEU-a, rekavši da HEU treba koristiti samo u misiji, inače upotreba nije praktična.

Odbor ASEB-a zaključio je, međutim, da nije dostupno dovoljno informacija za donošenje sveobuvatne odluke o upotrebi HEU naspram HALEU, i pozvao NASA-u i američko Ministarstvo energetike da „izvrše sveobuhvatnu i ekspeditivnu procenu“ do kraja ove godine, ako je cilj da sistem bude spreman za lansiranje 2039. godine.

Odbor nije bio optimističan da bi čak i agresivan program istraživanja i razvoja mogao da pripremi NEP za 2039. godinu.

I za jedan i za drugi pristup ostalo je mnogo posla i nema vremena za gubljenje.

Braun je u izjavi rekao da je „potrebno značajno ubrzanje tempa sazrevanja tehnologije ako NASA i njeni partneri žele da završe ovu misiju u navedenom roku“.

Kongres je poslednjih godina izdvojio značajne sume novca za razvoj NTP-a. Na primer, iz sredstava za FG2021 (fiskalna godina 2021) izdvaja 110 miliona dolara za NTP, od čega je najmanje 80 miliona dolara za dizajn pilot postrojenja koje će omogućiti demonstraciju leta. To je zapravo korak unazad od FG020, gde je, takođe, izdvojeno 110 miliona dolara, ali je rečeno da je 80 miliona dolara namenjeno za demonstraciju leta do 2024. godine, a ne samo za dizajn probnih postrojenja koji će omogućiti demonstraciju.

Izvor: SpecePolicyOnline