Con questo razzo nucleare si arriva su Marte in soli 45 giorni: la NASA ha selezionato il progetto
La NASA ha selezionato il progetto di un rivoluzionario razzo nucleare che potrebbe permettere di raggiungere Marte in soli 45 giorni. Al momento si tratta solo di un'idea sulla carta, ma grazie al programma NIAC (Innovative Advanced Concepts) dell'agenzia aerospaziale statunitense, volto ad esaminare concetti in campo aerospaziale che potrebbero stravolgere il futuro delle missioni fra le stelle, è stato posato un primo mattoncino verso la possibile realizzazione di questo avveniristico razzo. Il “Bimodal NTP/NEP with a Wave Rotor Topping Cycle” è stato infatti scelto assieme ad altre 13 idee per passare alla Fase 1 della sperimentazione. In pratica, grazie a un piccolo finanziamento di 12.500 dollari, la NASA dà la possibilità ai curatori del progetto di elaborare meglio tecnologie e metodi coinvolti, per presentare il concetto a uno stadio più avanzato in una seconda fase.
A proporre il progetto del razzo nucleare, basato su una combinazione di propulsione nucleare termica e nucleare elettrica (NTP/NEP), è stato il professor Ryan Gosse, a capo del programma “Hypersonics” dell'Università della Florida e ricercatore presso il Florida Applied Research in Engineering (FLARE). La NASA ha studiato per anni razzi di questo genere, basati sulle reazioni di fissione nucleare utilizzate nelle centrali, nei sottomarini e nelle portaerei a propulsione nucleare, tuttavia la ricerca non è mai giunta alla realizzazione di prototipi funzionanti, lasciando il lavoro ai razzi a propulsione chimica. Anche il gigantesco SLS che ha recentemente portato la navetta Orion attorno alla Luna – e che porterà la prima donna sulla regolite lunare entro il 2025 – è basato sulla propulsione chimica. Ma è chiaro che la (ri)conquista del satellite della Terra a 50 anni dalle missioni Apollo non rappresenta solo una rinnovata corsa alla Luna, spinta in questo caso dalla competizione con la Cina, ma un trampolino di lancio verso il più ambizioso obiettivo di esplorazione spaziale “a portata”, ovvero lo sbarco su Marte, nonostante i molteplici problemi tecnici e logistici ancora da affrontare.
Uno dei problemi principali risiede nella distanza del Pianeta Rosso; a causa dell'orbita particolarmente eccentrica (ellittica) attorno al Sole, infatti, Marte può essere più vicino o molto lontano alla Terra. Per questa ragione le missioni robotiche vengono inviate circa ogni 2 anni, proprio per cogliere il vantaggio della vicinanza del pianeta. Lo stesso problema si presenterà con i lanci umani, che con le tecnologie attuali impiegherebbero comunque mesi per arrivare sul pianeta, affrontando inoltre molteplici problemi, tra radiazioni, riduzione della massa ossea-muscolare dovuta alla microgravità e altre condizioni (anche psicologiche), legate alla lunghissima permanenza lontani dalla Terra. Non a caso si ritiene che una singola missione su Marte potrebbe richiedere anni. Da qui la necessità di velocizzare voli e missioni spaziali con veicoli più prestanti, come appunto il razzo nucleare bimodale presentato dal professor Gosse. Ma come funziona esattamente?
Innanzitutto, il termine bimodale indica che si basa su una duplice tecnologia, ovvero la propulsione nucleare termica (NTP) e la nucleare elettrica (NEP). Ciascuna di esse ha vantaggi e svantaggi, per questo gli ingegneri aerospaziali indicano che la migliore soluzione è un razzo bimodale che le impieghi entrambe per riscaldare il propellente a idrogeno liquido, ma anche per fornire energia al veicolo spaziale e alla strumentazione scientifica di bordo (il tutto lasciando pochissima radiazione).
Senza entrare in dettagli ingegneristici troppo tecnici, come spiegato dal professor Gosse in un comunicato stampa un sistema bimodale è necessario per compensare gli svantaggi delle due tecniche. Da una parte c'è la NTP, basata sulla tecnologia di classe NERVA (Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application) a nucleo solido, che pur essendo in grado di raddoppiare le prestazioni di un razzo a propulsione chimica, i progetti presentati “hanno ancora problemi a fornire frazioni di massa iniziali e finali adeguate” per determinate missioni spaziali. Dall'altra vi è la NEP, che ha problemi di dissipazione del calore nello spazio. Grazie al nuovo sistema proposto da Gosse, basato su uno specifico “Wave Rotor (WR)”, è possibile trovare un compromesso tra le due tecnologie e ottenere prestazioni significative.
“Questo design bimodale consente il transito veloce per le missioni con equipaggio (45 giorni su Marte) e rivoluziona l'esplorazione dello spazio profondo del nostro sistema solare”, ha chiosato il professor Gosse. Non resta che attendere il prosieguo dello sviluppo e sapere se la NASA continuerà a supportare il nuovo razzo nucleare.
