ในการติดตามภารกิจที่จะนำเรากลับไปสู่ดวงจันทร์สู่ดาวอังคารและต่อ ๆ ไปองค์การนาซ่าได้สำรวจแนวคิดขับเคลื่อนยุคต่อไปจำนวนหนึ่ง ในขณะที่แนวคิดที่มีอยู่มีข้อได้เปรียบของพวกเขา - จรวดเคมีมีความหนาแน่นพลังงานสูงและเครื่องยนต์อิออนมีความประหยัดเชื้อเพลิงมาก - ความหวังของเราสำหรับอนาคตในการหาทางเลือกที่ผสมผสานทั้งประสิทธิภาพและพลังงาน
ด้วยเหตุนี้นักวิจัยที่ศูนย์การบินอวกาศมาร์แชลของนาซ่ากำลังมองหาการพัฒนาจรวดนิวเคลียร์อีกครั้ง ในฐานะที่เป็นส่วนหนึ่งของโครงการพัฒนาการเปลี่ยนแปลงเกมของนาซ่าโครงการ Nuclear Thermal Propulsion (NTP) จะเห็นการสร้างยานอวกาศที่มีประสิทธิภาพสูงซึ่งสามารถใช้เชื้อเพลิงน้อยกว่าเพื่อส่งมอบภาระหนักไปยังดาวเคราะห์ที่ห่างไกลและในระยะเวลาอันสั้น .
ในฐานะ Sonny Mitchell โครงการของโครงการ NTP ที่ศูนย์การบินอวกาศมาร์แชลของนาซ่ากล่าวในแถลงการณ์ขององค์การนาซ่าเมื่อไม่นานมานี้:
“ ในขณะที่เราผลักออกสู่ระบบสุริยะการขับเคลื่อนด้วยพลังงานนิวเคลียร์อาจเป็นทางเลือกเดียวของเทคโนโลยีที่มีศักยภาพอย่างแท้จริงในการขยายขอบเขตการเข้าถึงมนุษย์สู่พื้นผิวดาวอังคารและโลกอื่น ๆ เรารู้สึกตื่นเต้นที่ได้ทำงานกับเทคโนโลยีที่สามารถเปิดพื้นที่ลึกสำหรับการสำรวจของมนุษย์”
เมื่อต้องการดูสิ่งนี้นาซ่าได้ร่วมมือกับ BWX Technologies (BWXT) ซึ่งเป็น บริษัท พลังงานและเทคโนโลยีในรัฐเวอร์จิเนียซึ่งเป็นผู้จัดหาส่วนประกอบนิวเคลียร์และเชื้อเพลิงให้กับรัฐบาลสหรัฐฯ เพื่อช่วยเหลือ NASA ในการพัฒนาเครื่องปฏิกรณ์ที่จำเป็นซึ่งจะสนับสนุนภารกิจที่เป็นไปได้ของลูกเรือในอนาคตถึงดาวอังคาร บริษัท ย่อยของ บริษัท (BWXT Nuclear Energy, Inc. ) ได้รับสัญญาระยะเวลา 3 ปีมูลค่า 18.8 ล้านเหรียญ
ในช่วงสามปีที่พวกเขาจะทำงานกับ NASA BWXT จะให้ข้อมูลทางเทคนิคและโปรแกรมที่จำเป็นในการใช้เทคโนโลยี NTP สิ่งนี้จะประกอบด้วยการผลิตและการทดสอบส่วนประกอบเชื้อเพลิงต้นแบบและช่วยเหลือ NASA ในการแก้ไขปัญหาใบอนุญาตนิวเคลียร์และข้อกำหนดด้านกฎระเบียบ BWXT ยังจะช่วยเหลือนักวางแผนของ NASA ในการแก้ไขปัญหาเรื่องความเป็นไปได้และโปรแกรม NTP ที่สามารถจ่ายได้
ในฐานะ Rex D. Geveden ประธานและประธานเจ้าหน้าที่บริหารของ BWXT กล่าวถึงข้อตกลงดังกล่าว:
“ BWXT ยินดีเป็นอย่างยิ่งที่ได้ร่วมงานกับองค์การนาซ่าในโครงการอวกาศนิวเคลียร์ที่น่าตื่นเต้นนี้เพื่อสนับสนุนภารกิจของดาวอังคาร เรามีคุณสมบัติในการออกแบบพัฒนาและผลิตเครื่องปฏิกรณ์และเชื้อเพลิงสำหรับยานอวกาศที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์ นี่เป็นเวลาที่เหมาะสมในการหมุนความสามารถของเราไปสู่ตลาดอวกาศที่เราเห็นโอกาสการเติบโตระยะยาวในการขับเคลื่อนด้วยพลังงานนิวเคลียร์และพลังงานนิวเคลียร์จากพื้นผิว”
ในจรวด NTP ปฏิกิริยายูเรเนียมหรือดิวทีเรียมจะใช้ในการทำให้ความร้อนไฮโดรเจนเหลวภายในเครื่องปฏิกรณ์กลายเป็นก๊าซไฮโดรเจนไอออน (พลาสมา) ซึ่งจะถูกส่งผ่านหัวฉีดจรวดเพื่อสร้างแรงผลักดัน วิธีที่เป็นไปได้ที่สองหรือที่เรียกว่า Nuclear Electric Propulsion (NEC) เกี่ยวข้องกับเครื่องปฏิกรณ์พื้นฐานเดียวกันที่แปลงความร้อนและพลังงานเป็นพลังงานไฟฟ้าจากนั้นให้พลังงานแก่เครื่องยนต์ไฟฟ้า
ในทั้งสองกรณีจรวดอาศัยการแยกตัวของนิวเคลียร์เพื่อสร้างแรงขับมากกว่าการขับเคลื่อนด้วยสารเคมีซึ่งเป็นแกนนำขององค์การนาซ่าและหน่วยงานอวกาศอื่น ๆ จนถึงปัจจุบัน เมื่อเปรียบเทียบกับการขับเคลื่อนแบบดั้งเดิมนี้เครื่องยนต์นิวเคลียร์ทั้งสองชนิดมีข้อได้เปรียบมากมาย สิ่งแรกและชัดเจนที่สุดคือความหนาแน่นพลังงานที่ไม่ จำกัด ที่เปรียบเทียบกับเชื้อเพลิงจรวด
สิ่งนี้จะลดปริมาณการขับเคลื่อนทั้งหมดที่ต้องการดังนั้นจึงเป็นการลดน้ำหนักการยิงและค่าใช้จ่ายของแต่ละภารกิจ เครื่องยนต์นิวเคลียร์ที่ทรงพลังยิ่งกว่านั้นหมายถึงเวลาเดินทางลดลง จากนั้นองค์การนาซ่าคาดว่าระบบ NTP สามารถเดินทางไปยังดาวอังคารได้สี่เดือนแทนที่จะเป็นหกเดือนซึ่งจะช่วยลดปริมาณรังสีที่นักบินอวกาศจะต้องเผชิญในระหว่างการเดินทาง
เพื่อความยุติธรรมแนวคิดของการใช้จรวดนิวเคลียร์เพื่อสำรวจจักรวาลไม่ใช่เรื่องใหม่ ในความเป็นจริงองค์การนาซ่าได้สำรวจความเป็นไปได้ของการขับเคลื่อนด้วยพลังงานนิวเคลียร์อย่างกว้างขวางภายใต้สำนักงานอวกาศขับเคลื่อนนิวเคลียร์ ในความเป็นจริงระหว่างปี 1959 ถึงปี 1972 SNPO ได้ทำการทดสอบเครื่องปฏิกรณ์ 23 ครั้งที่สถานีพัฒนาจรวดนิวเคลียร์ที่พื้นที่ทดสอบเนวาดาของ AEC ใน Jackass Flats รัฐเนวาดา
ในปีพ. ศ. 2506 สคช. ได้สร้างโปรแกรมนิวเคลียร์เครื่องยนต์แอปพลิเคชั่นยานพาหนะจรวด (NERVA) เพื่อพัฒนาการขับเคลื่อนด้วยความร้อนจากนิวเคลียร์สำหรับภารกิจระยะยาวที่ได้รับการฝึกฝนสู่ดวงจันทร์และอวกาศอวกาศ สิ่งนี้นำไปสู่การสร้าง NRX / XE ซึ่งเป็นเครื่องยนต์นิวเคลียร์ความร้อนซึ่ง SNPO ได้รับการรับรองว่าได้ปฏิบัติตามข้อกำหนดสำหรับภารกิจของลูกเรือไปยังดาวอังคาร
สหภาพโซเวียตดำเนินการศึกษาคล้าย ๆ กันในช่วงปี 1960 โดยหวังว่าจะใช้มันในช่วงบนของจรวด N-1 ของพวกเขา แม้จะมีความพยายามเหล่านี้ แต่ก็ไม่มีจรวดนิวเคลียร์เข้ามาให้บริการเนื่องจากมีการตัดงบประมาณการสูญเสียผลประโยชน์สาธารณะและการลดลงของการแข่งขันในอวกาศหลังจากโครงการอะพอลโลเสร็จสมบูรณ์
แต่เมื่อได้รับความสนใจในการสำรวจอวกาศและภารกิจที่ท้าทายที่เสนอให้ดาวอังคารและอื่น ๆ ดูเหมือนว่าจรวดนิวเคลียร์อาจจะได้รับการบริการในที่สุด ไอเดียที่ได้รับความนิยมอย่างหนึ่งที่ได้รับการพิจารณาคือจรวดแบบหลายขั้นตอนซึ่งขึ้นอยู่กับทั้งเครื่องยนต์นิวเคลียร์และเครื่องขับดันธรรมดา - แนวคิดที่เรียกว่า "ยานอวกาศ bimodal" ผู้สนับสนุนหลักของความคิดนี้คือดร. Michael G. Houts ของ NASA Marshall Space Flight Center
ในปี 2014 ดร. Houts ดำเนินการนำเสนอโดยสรุปว่าจรวด bimodal (และแนวคิดนิวเคลียร์อื่น ๆ ) แสดงถึง "เทคโนโลยีที่เปลี่ยนแปลงเกมสำหรับการสำรวจอวกาศ" ยกตัวอย่างเช่นเขาอธิบายว่าระบบยิงอวกาศ (SLS) ซึ่งเป็นเทคโนโลยีสำคัญในภารกิจของนาซ่าที่นำเสนอต่อทีมดาวอังคารนั้นสามารถติดตั้งจรวดจรวดในขั้นตอนล่างและเครื่องยนต์นิวเคลียร์ความร้อนบนชั้นสูงได้อย่างไร
ในการตั้งค่านี้เครื่องยนต์นิวเคลียร์จะยังคง“ เย็น” จนกว่าจรวดจะประสบความสำเร็จในวงโคจร ณ จุดที่จุดบนจะถูกนำไปใช้งานและเครื่องปฏิกรณ์จะทำงานเพื่อสร้างแรงขับ ตัวอย่างอื่น ๆ ที่อ้างถึงในรายงาน ได้แก่ ดาวเทียมระยะไกลที่สามารถสำรวจระบบสุริยะรอบนอกและแถบไคเปอร์และการขนส่งที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพสำหรับภารกิจที่จัดการตลอดทั้งระบบสุริยจักรวาล
สัญญาใหม่ของ บริษัท คาดว่าจะดำเนินไปจนถึงวันที่ 30 กันยายน 2019 ในเวลานั้นโครงการพลังงานความร้อนนิวเคลียร์จะกำหนดความเป็นไปได้ในการใช้เชื้อเพลิงยูเรเนียมที่มีสมรรถนะต่ำ หลังจากนั้นโครงการจะใช้เวลาหนึ่งปีในการทดสอบและปรับปรุงความสามารถในการผลิตองค์ประกอบเชื้อเพลิงที่จำเป็น หากทุกอย่างไปได้ด้วยดีเราสามารถคาดหวังได้ว่า "การเดินทางสู่ดาวอังคาร" ของนาซ่าอาจรวมเอาเครื่องยนต์นิวเคลียร์เข้าด้วยกัน!
