Propulsione termica nucleare per la futura espansione spaziale

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astronave a propulsione termica nucleare

La tecnologia di propulsione termica nucleare sta facendo interessanti progressi, le ricerche nel settore sono finanziate dal congresso e dall’industria privata e potrebbe non essere lontano il momento in cui questa tecnologia verrà implementata per un potenziale utilizzo nelle future missioni spaziali della NASA, anche se il modo in cui potrà inserirsi nelle architetture di esplorazione dell’agenzia rimane incerto.

Il  22 maggio è stato approvato un disegno di legge sugli stanziamenti per il commercio, la giustizia e la scienza (CJS) che offre 22,3 miliardi di dollari alla NASA. Tale finanziamento comprende 125 milioni di dollari per lo sviluppo della propulsione termica nucleare nell’ambito del programma di tecnologia spaziale dell’agenzia.

L’investimento del disegno di legge sulla propulsione termica nucleare è fondamentale in quanto la NASA lavora alla progettazione di una dimostrazione di volo entro il 2024“, ha affermato Robert Aderholt (R-Ala.), Membro della sottocommissione degli stanziamenti CJS.

I $ 125 milioni si vanno ad aggiungere ai 100 milioni di dollari che il Congresso ha già deliberato per il 2019, di cui 70 milioni sono stati stanziati per una dimostrazione di volo entro il 2024. Secondo la relazione che accompagna il disegno di legge, la NASA svilupperà “un piano pluriennale per arrivare ad una dimostrazione della possibilità di volare con la propulsione termica nucleare, compresa la cronologia associata alla dimostrazione spaziale, e una descrizione delle future missioni e sistemi di propulsione e di energia abilitati da questa capacità“.

La propulsione termica nuclearedove un reattore a fissione riscalda propellenti come l’idrogeno che vengono poi accelerati attraverso un ugello, ha il potenziale di ridurre i tempi di viaggio delle missioni nello spazio profondo, come, ad esempio, su Marte. Studiati all’inizio dell’Era Spaziale, i programmi della NASA sulla propulsione termica nucleare furono cancellati all’inizio degli anni ’70 e sono ora in corso di rivalutazione.

Il concetto ha supporto sia al Congresso che alla Casa Bianca. “Andremo sempre più lontano nel sistema solare e avremo bisogno di nuovi sistemi di propulsione innovativi per portarci lì, compresa l’energia nucleare“, ha detto il Vicepresidente Mike Pence in un discorso del 26 marzo durante una riunione del Consiglio Nazionale dello Spazio a Huntsville, in Alabama .

Il lavoro sulla propulsione termica nucleare è stato condotto dal Marshall Space Flight Center della NASA a Huntsville, a cui Pence ha alluso nelle sue osservazioni. “E il presidente e io sappiamo che non esiste un posto sulla Terra più adatto per indirizzare il mondo verso queste nuove tecnologie di propulsione.

La propulsione nucleare è fondamentale per migliorare le nostre capacità di andare oltre la bassa orbita terrestre“, ha affermato Jeff Thornburg, amministratore delegato e presidente della società di propulsione Interstellar Technologies ed ex dirigente dei sistemi di propulsione per SpaceX e Stratolaunch. Parlando a un panel allo Space Tech Expo il 22 maggio, ha espresso il proprio supporto per questa attività. “Si tratta di uno sviluppo tecnologico di cui avremo bisogno”, ha affermato. La tecnologia nucleare, unita alla propulsione elettrica, “sono il futuro della nostra espansione nello spazio“.

Ha riconosciuto che, al di là delle questioni tecnologiche, ci sono quelle normative che coinvolgono tali sistemi, siano essi gestiti da agenzie governative o nel settore privato. Ha aggiunto, tuttavia, che è stato incoraggiato dai commenti ascoltati in quella riunione di marzo del Consiglio nazionale dello spazio, in cui il nuovo direttore della politica scientifica e tecnologica dell’ufficio Kelvin Droegemeier ha dichiarato che il suo ufficio avrebbe esaminato la politica di lancio del nucleare nello spazio.

Non è chiaro, tuttavia, come la propulsione termica nucleare si inserisca nei piani di esplorazione a lungo termine della NASA. Le roadmap di esplorazione della NASA, così come quelle sviluppate da aziende e organizzazioni private, sono basate su tecnologie di propulsione più convenzionali, tra cui propulsione chimica e solare elettrica. Questi sistemi non offrono i tempi di viaggio più brevi della propulsione termica nucleare, ma evitano anche i suoi ostacoli tecnici e normativi.

In una riunione del 21 maggio del comitato scientifico del Consiglio consultivo della NASA, i funzionari dell’agenzia hanno mostrato un manifesto di missioni proiettate al 2028 per portare a termine l’esplorazione umana e robotizzata della Luna e lo sviluppo di un Gateway in orbita lunare. Per nessuna delle missioni elencate era specificato l’uso della propulsione termica nucleare.

Ovviamente, possiamo aspettarci che, una volta superate le normative che, al momento, vietano l’uso del nucleare per il volo spaziale, agenzie spaziali nazionali e aziende private possano ritenere conveniente convertire i propri programmi verso questo tipo di propulsione.