DARPA와 NASA, 2026년까지 핵 로켓 시험 목표

화성으로 비행하고 싶다면 출발 날짜를 신중하게 선택해야 합니다. 이상적인 발사 기간은 26개월마다 돌아오며, 행성이 정렬되어야 하기 때문에 이러한 발사 기간은 좁습니다. 문자 그대로.

빠른 로켓은 창문을 넓히고 여행 기간을 단축하며 승객뿐만 아니라 시간에 민감한 화물도 절약할 수 있습니다. 문제는 오늘날의 화학 로켓의 속도가 운반할 수 있는 연료와 산소에 의해 제한된다는 것입니다.

대신 원자력을 사용할 수 있습니다. 단순한 방사성 열원, 장기 우주 탐사선의 약한 이온 추진력에 전력을 공급할 수 있는 종류가 아니라 실제 핵분열로를 사용할 수 있습니다. 그러한 화로는 20켈빈 액체 수소의 물방울을 2,700켈빈 가스의 토네이도로 확장할 수 있으며, 관리 가능한 양의 추진제를 사용하여 화성까지 강력한 추력을 제공한 다음 추력을 반전시켜 감속할 수 있습니다.

이것이 바로 NASA와 DARPA가 처음에는 프로토타입으로, 그다음에는 달 로켓으로, 마지막으로 행성 간 차량으로 만들고자 하는 것입니다. 7월 26일, 해당 기관은 Lockheed Martin 및 버지니아주 린치버그에 본사를 둔 원자로 회사인 BWX Technologies와의 파트너십을 통해 프로젝트의 세부 사항을 공개했습니다. 그들은 이 프로젝트에 Agile Cislunar Operations를 위한 Demonstration Rocket을 위해 Harry Potterish 이름인 DRACO를 부여했습니다.

계획은 2026년 말부터 우주에서 프로토타입을 테스트하는 것입니다. 이는 매우 짧은 순서이며 일반적으로 개발의 두 번째 단계와 세 번째 단계를 결합하여 부분적으로 완화되었습니다. DARPA의 DRACO 프로그램 관리자인 Tabitha Dodson은 프로토타입이 "과거 심우주 임무의 유산 하드웨어를 많이 통합"했기 때문에 속도 향상이 가능하다고 말합니다. "우리는 엔진을 제외한 모든 요소의 위험이 낮은 매우 안정적인 우주 플랫폼을 원했습니다."

기존 프로그램에서는 무기급 우라늄-235를 원자로에 넣었으나 현재는 이 역시 의제에서 제외되었습니다.

새로운 원자로 설계의 첫 번째 개발 단계는 공개되지 않은 비용으로 이미 완료되었습니다. 다음 두 단계의 예산은 모두 미화 4억 9900만 달러로 책정됩니다.

프로토타입이 성공하면 다음 단계는 달 로켓을 만드는 것이 될 것이며, 그 속도로 인해 달에 기지를 건설하고 공급하는 것이 더 쉬워질 것입니다. 그러나 실제 보상은 화성에 가라는 명령이 내려질 때 올 것입니다.

한편, 군사적 배당금이 얼마나 흘러갈지 누가 알겠습니까? DARPA는 용도가 무엇인지 반드시 지정하지 않고도 언젠가 사용할 수 있는 실험적 기술에 자금을 지원합니다. 아마도 핵 로켓은 위성을 세계의 한 지역에서 다른 지역으로 돌진할 수 있을 것입니다.

핵 추진 로켓에 대한 아이디어는 1950년대 오리온 프로젝트(Project Orion)로 처음 연구되었으며, 마침내 지상에서의 엔진 테스트로 이어졌습니다. 이는 결코 이상적이지 않습니다. 특정 문제는 무중력 조건의 진공 상태에서 가장 잘 검사됩니다. 그러나 어떤 경우에도 지상 테스트는 더 이상 의제가 아닙니다. 오늘날의 안전 요구 사항에 따라 연구자들은 배기가스를 포집하고 방사성 물질을 제거한 후 폐기해야 합니다. 따라서 계획은 프로토타입을 700km 높이의 궤도에 배치하여 약 300년 동안 지구로 떨어지지 않는 것입니다.

기존 프로그램에서는 무기급 우라늄-235를 원자로에 넣었으나 현재는 이 역시 의제에서 제외되었습니다. 대신, 설계에는 훨씬 덜 농축된 U-235가 지정되었습니다. “돌아가는 것이 안전합니다. 주변에 있는 것이 안전합니다. NASA의 재료 및 구조 과학자인 Anthony Calomino는 플루토늄을 위한 보호 조치가 필요하지 않다고 말합니다.

로켓이 발사대에 있는 동안 핵분열 연쇄 반응과 그에 따른 방사능은 중성자 흡수 측면을 안쪽으로 향하게 하고 원자로 노심을 향하게 하는 회전 드럼에 의해 억제됩니다. 그런 다음 엔진이 안전하게 궤도에 진입하면 드럼이 회전하여 중성자를 반사하는 측면을 드러내고 중성자를 다시 코어로 튕겨냅니다. 그 반사는 중성자 밀도를 높여 핵분열을 자극할 것입니다. 다른 안전 조치에는 철회될 때까지 연쇄 반응을 "중독"시키는 코어 내부의 중성자 흡수 와이어가 포함됩니다.