La propulsione nucleare è fondamentale per le future missioni umane su Marte

Progressi anche dalla Cina per la propulsione nucleare.

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Interessante, hanno sostituito l’acqua usata nei Rankine per asportare il calore dal nucleo e sfruttarlo in turbina. C’è qualche paper in più su come funzionerebbe il reattore in assenza del moderatore acqua? Potrebbe essere sulla falsariga dei reattori moderati a grafite.
Tutto sta a vedere le temperature di lavoro, se sono basse l’efficienza sarà poco superiore a quella di un rtg

Un RTG ha un rendimento energetico ridicolo rispetto al peso, un W elettrico per kg o comunque in quell’ordine di grandezza. Per un sistema di propulsione appena decente si deve parlare di MW.
Questi reattori, a partire dal NERVA, sono tutti rafreddati a gas, con temperature di esercizio elevate. Nel NERVA si doveva arrivare a migliaia di gradi per avere un impulso decente, qui probabilmente sotto i mille gradi.

Senza stare ad aprire un altro 3d, ho letto e mi interessa molto uno scambio, riguardo la tecnologia TPV per generare elettricita’ a partire dal calore prodotto da un radioisotopo o un reattore.

Come al solito correggete le inesattezze e integrate se necessario, di seguito quanto ho capito:

I TPV sono macchine termiche allo stato solido (senza parti in movimento ne’ fluidi di lavoro), costituiscono un alternativa all’effetto termoelettrico usato negli RTG, e potrebbero potenzialmente essere un po’ piu’ efficienti.

In pratica, chiedo scusa per la semplificazione impropria, sono dei pannelli fotovoltaici che funzionano alla rovescia: la sorgente calda fa si che emetto radiazione irradiandola verso lo spazio e uso l’effetto fotovoltaico per trasformare in elettricita’ parte di questa radiazione che si sposta da una sorgente calda (il radioisotopo o il reattore) a una fredda (lo spazio).

Qui la pagina di Wikipedia e in particolare il paragrafo relativo al possibile utilizzo per la generazione di energia nello spazio:

Ovviamente anche in questo caso parliamo di piccole potenze, pero’ l’elettricita’ prodotta potrebbe in teoria essere utilizzata per alimentare motori a ioni e quindi costituire una possibile variante di propulsione nucleare-elettrica. Probabilmente non utile per missioni verso Marte, c’e’ gia’ il SEP per questo, ma magari per missioni non abitate e pluriennali verso il sistema solare esterno e oltre si.

Leggo che i TPV hanno raggiunto una efficienza record, in laboratorio, del 5%. Un po’ poco… per alimentare un motore da 1 kW devi avere una sorgente da 20 kW, che con le perdite diventa facilmente 40 o 50 kW.

Però se ben capisco qui si parla di un reattore progettato per generare elettricità, mentre NERVA da quel che leggo usava il gas inviato al reattore direttamente per la propulsione

Sì, sono due cose molto diverse, anche perché negli anni '60 non c’era un motore a propulsione elettrica funzionante. Se devi generare energia elettrica ti puoi permettere temperature nettamente più basse nel reattore.

sni nel senso che il rendimento del ciclo dipende fondamentalmente dalle temperature, scendere di 100 gradi è una cosa di 500 un’altra

Voglio dire che se devi generare vapore non serve arrivare a temperature di 3000° nel nocciolo, come sarebbero servite a NERVA per accelerare gas. Che poi magari vogliano usare un reattore a sali o a metallo fuso va bene, comunque con temperature gestibili che non richiedono materiali assurdi. Anche i Kilopower lavorano a bassa temperatura, raffreddati a gas, e usano il ciclo Stirling per far girare direttamente un generatore. E’ ancora più semplice.

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La missione di test Draco avverrà in un’orbita nucleare sicura :joy:
Questa nuova definizione vuol dire che il tempo di decadimento dell’orbita è maggiore del tempo di decadimento dell’isotopo che contiene a bordo.

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Estremamente contento che finalmente la propulsione nucleare sta prendendo slancio. Le potenzialità specie per traiettorie molto energetiche (aka Luna e oltre) sono molto elevate.Gli studi effettuati ai tempi del NERVA parlavano di un payload TLI per il Saturn V con stadio nucleare invece dell’ S IVB di oltre 64000 kg (baseline con propulsione classica di 48 ton). Uno stadio nucleare applicato a SLS ad esempio sarebbe spettacolare per missioni marziane.

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Lockheed Martin, in collaborazione con BWXT, svilupperà un veicolo per la NASA e la DARPA per dimostrare le tecnologie di propulsione termica nucleare in orbita terrestre.
L’accordo avrà un valore totale di 499 milioni di dollari.
I funzionari non hanno rivelato la spinta che il motore DRACO produrrà, anche se Calomino ha rivelato che avrà un impulso specifico di circa 700 secondi. Questo dato è significativamente più alto rispetto ai migliori motori chimici, anche se l’obiettivo di progettazione per i sistemi NTP è da 850 a 900 secondi.
Il primo test in orbita dovrebbe avvenire in 4 anni

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Nuovo articolo di Luca Frigerio pubblicato su AstronautiNEWS.it.

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Una bella serie di toot (i “Tweet” di Mastodon) sull’argomento da parte di Andrea Ferrero.

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Riesumo per segnalare un eccellente video di Scott Manley.

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Comicità involontaria o fine ironia? :rofl: :rofl:

Scitt Manley

Ahah no semplice errore :wink:

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IlPost ha dedicato un bell’articolo a questo argomento.

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DRACO è stato cancellato per via della riduzione dei costi dei lanciatori, oltre che per nuove analisi.

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