En ny typ av framdrivning för rymdraketer håller nu på att skapas i USA: Mikroreaktorer. Projektet är ett av USAs största rymdsatsningar någonsin.
– Det blir det första att föra samman snabba kemiska raketer med effektiv elektrisk framdrivning som drivs av en nukleär mikroreaktor, skriver University of Michigan.
För att en rymdfarkost ska kunna flyga används för närvarande två alternativ: kraftfulla kemiska bränslen, det vill säga traditionella raketmotorer, eller energieffektiva elektriska system. Nu har US Space Force tilldelat 35 miljoner dollar till ett nationellt forskningsteam under ledning av University of Michigan, ett av landets största satsningar för utveckling av rymdkraft och framdrivning.
Projektet planerar att kombinera dessa två drivningsalternativ: kemiska raketer och elektrisk framdrivning, för att skapa en raket driven av en kärnkraftsbaserad mikroreaktor.
– Målet är att förena det bästa av båda dessa världar för att utveckla en banbrytande framdrivningsteknik som kan ge både snabb dragkraft och kontinuerlig energiförsörjning, säger Katherine McAlpine i ett pressmeddelande hos University of Michigan.
Totalt deltar åtta universitet och 14 industripartners i forskningsprojektet som stöds av US Space Force. Utöver dessa kommer flera konsulter från olika branscher vara tillgängliga för att bidra med sin expertis. Ett team kommer att arbeta med att utveckla ett koncept för en kärnteknisk mikroreaktor och utforska om det är genomförbart att använda denna metod för en säker, pålitlig och hållbar kärnkraft i rymden. Samtidigt kommer ett annat team att fokusera på att bygga teknik för att omvandla värmen från mikroreaktorn till användbar elektricitet, samt elmotorer för att omvandla denna elektricitet till dragkraft.
En utmaning dock är att kunna säkerställa en konstant energitillförsel. Internationella rymdstationen (ISS) genererar exempelvis 100 kW energi, men kräver enorma solpaneler som är lika stora som flera fotbollsplaner, enligt Future Zone. Detta är långt ifrån praktiskt för mindre rymdfarkoster. En lösning skulle därför kunna vara att utrusta en kraftfull Hall-drift med en kärnreaktor för att säkerställa en konstant energiförsörjning.
Det är detta som Michigan University håller på att forska om idag, mikroreaktorer som är tillräckligt kompakta men ändå har hög effekt. Kemiska raketer behöver bränsle för att generera sin förbränning, medan elektrisk framdrivning kräver drivmedel för att skapa acceleration. För att förenkla tankningen arbetar teamen därför dessutom på bränslen som kan användas effektivt på båda, och samarbetet mellan alla dessa parter gör det därför lättare.
– Vi är mycket tacksamma mot US Space Force och Air Force Research Laboratory för denna möjlighet. Vi är glada över att komma igång med detta arbete med detta exceptionella landsteam, säger Benjamin Jorns, docent i flygteknik och institutschef, till University of Michigan.
Bild ovan: William Hurley, Plasmadynamics and Electric Propulsion Laboratory, UM.
LÄS MER:
Matilda Härviden studerar journalistik vid Södertörns Högskola.
