จรวดนิวเคลียร์ใหม่ ลดเวลาไปดาวอังคารครึ่งนึง!
วิศวกรจาก Ohio State University กำลังพัฒนารูปแบบใหม่ของเครื่องยนต์จรวด โดยใช้ยูเรเนียมเหลวเพื่อให้ได้ระบบขับเคลื่อนนิวเคลียร์ที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพมากขึ้น ซึ่งอาจทำให้การเดินทางไปกลับดาวอังคารเสร็จสิ้นภายในหนึ่งปี
NASA และพันธมิตรภาคเอกชนกำลังมุ่งความสนใจไปที่ดวงจันทร์และดาวอังคาร โดยมีเป้าหมายที่จะสร้างการปรากฏตัวของมนุษย์บนดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกล อนาคตของการเดินทางในอวกาศขึ้นอยู่กับการสร้างเครื่องยนต์จรวดที่สามารถขับเคลื่อนยานพาหนะให้ไกลออกไปในอวกาศได้รวดเร็วยิ่งขึ้น การขับเคลื่อนด้วยความร้อนนิวเคลียร์ เป็นเทคโนโลยีเครื่องยนต์ใหม่ที่กำลังอยู่ในระดับแนวหน้า โดยมีเป้าหมายที่จะลดเวลาการเดินทางลงอย่างมาก พร้อมทั้งเพิ่มน้ำหนักบรรทุกได้มากขึ้น
การขับเคลื่อนด้วยนิวเคลียร์ใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เพื่อให้ความร้อนแก่สารขับดันเหลวให้มีอุณหภูมิสูงมาก เปลี่ยนให้เป็นก๊าซที่ถูกขับออกมาผ่านหัวฉีด และใช้เพื่อสร้างแรงขับ เครื่องยนต์ที่พัฒนาขึ้นใหม่นี้เรียกว่า Centrifugal Nuclear Thermal Rocket (CNTR) ใช้ยูเรเนียมเหลวเพื่อให้ความร้อนแก่สารขับดันจรวดโดยตรง ด้วยวิธีนี้ เครื่องยนต์ให้ประสิทธิภาพมากกว่าจรวดเคมีแบบดั้งเดิม รวมถึงเครื่องยนต์ขับเคลื่อนนิวเคลียร์อื่นๆ ตาม งานวิจัย ที่ตีพิมพ์ใน Acta Astronautica
หากประสบความสำเร็จ CNTR จะช่วยให้ยานพาหนะในอนาคตเดินทางได้ไกลกว่าโดยใช้น้ำมันเชื้อเพลิงน้อยลง เครื่องยนต์เคมีแบบดั้งเดิมสร้างแรงขับประมาณ 450 วินาทีจากปริมาณสารขับดันที่กำหนด ซึ่งเป็นค่าที่เรียกว่า Specific Impulse เครื่องยนต์ขับเคลื่อนนิวเคลียร์สามารถเข้าถึงประมาณ 900 วินาที โดยที่ CNTR อาจผลักดันตัวเลขนั้นให้สูงขึ้นไปอีก
“คุณสามารถเดินทางไปดาวอังคารเที่ยวเดียวได้อย่างปลอดภัยในหกเดือน ตัวอย่างเช่น แทนที่จะทำภารกิจเดียวกันในหนึ่งปี” Spencer Christian นักศึกษาปริญญาเอกที่ Ohio State และผู้นำการสร้างต้นแบบ CNTR กล่าวใน แถลงการณ์ “ขึ้นอยู่กับว่ามันทำงานได้ดีแค่ไหน เครื่องยนต์ CNTR ต้นแบบกำลังผลักดันเราไปสู่อนาคต”
CNTR ให้เส้นทางที่เร็วกว่า แต่ยังสามารถใช้สารขับดันประเภทต่างๆ ได้ เช่น แอมโมเนีย มีเทน ไฮดราซีน หรือโพรเพน ซึ่งสามารถพบได้ในดาวเคราะห์น้อยหรือวัตถุอื่นๆ ในอวกาศ
แนวคิดนี้ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น และยังคงมีความท้าทายทางวิศวกรรมบางประการก่อนที่ CNTR จะสามารถบินไปยังดาวอังคารได้ วิศวกรกำลังทำงานเพื่อให้แน่ใจว่าการเริ่มต้น การปิดเครื่อง และการทำงานของเครื่องยนต์ไม่ก่อให้เกิดความไม่เสถียร ในขณะเดียวกันก็หาวิธีลดการสูญเสียยูเรเนียมเหลวให้เหลือน้อยที่สุด
“เรามีความเข้าใจที่ดีมากเกี่ยวกับฟิสิกส์ของการออกแบบของเรา แต่ยังมีความท้าทายทางเทคนิคที่เราต้องเอาชนะ” Dean Wang ศาสตราจารย์แห่งวิศวกรรมเครื่องกลและการบินและอวกาศที่ Ohio State และสมาชิกอาวุโสของโครงการ CNTR กล่าวในแถลงการณ์ “เราจำเป็นต้องให้ความสำคัญกับการขับเคลื่อนด้วยนิวเคลียร์ในอวกาศอย่างต่อเนื่องในอนาคต เพื่อให้เทคโนโลยีมีเวลาเติบโต”
จรวดนิวเคลียร์ใหม่ ลดเวลาไปดาวอังคารครึ่งนึง!
เทคโนโลยีจรวดนิวเคลียร์ใหม่ ลดเวลาไปดาวอังคารครึ่งนึงได้อย่างไร?
การพัฒนา จรวดนิวเคลียร์ใหม่ ลดเวลาไปดาวอังคารครึ่งนึง ถือเป็นก้าวสำคัญในการเดินทางในอวกาศ การใช้ยูเรเนียมเหลวเป็นแหล่งพลังงานทำให้เครื่องยนต์มีประสิทธิภาพสูงกว่าเครื่องยนต์เคมีแบบเดิมอย่างมาก นอกจากนี้ การใช้ จรวดนิวเคลียร์ใหม่ ลดเวลาไปดาวอังคารครึ่งนึง ยังสามารถใช้สารขับดันที่หาได้ในอวกาศ ช่วยลดต้นทุนและความซับซ้อนในการขนส่งเชื้อเพลิงจากโลก
อย่างไรก็ตาม ยังมีความท้าทายทางวิศวกรรมที่ต้องแก้ไขก่อนที่ จรวดนิวเคลียร์ใหม่ ลดเวลาไปดาวอังคารครึ่งนึง จะสามารถใช้งานได้จริง การควบคุมความเสถียรของเครื่องยนต์และการลดการสูญเสียยูเรเนียมเหลวเป็นประเด็นสำคัญที่ต้องได้รับการแก้ไขอย่างระมัดระวัง
การพัฒนาเทคโนโลยีนี้อย่างต่อเนื่องถือเป็นสิ่งสำคัญ หากเราต้องการทำให้การเดินทางไปยังดาวอังคารและดาวเคราะห์อื่นๆ เป็นจริงได้ในอนาคต การลงทุนในการวิจัยและพัฒนาเทคโนโลยีการขับเคลื่อนด้วยนิวเคลียร์จะเป็นประโยชน์อย่างมากต่อการสำรวจอวกาศ