Nucleare, propulsione in atmosfera

Ciao,

Ho letto ora di samantha assegnata ad una missione nel 2014 e nei dettagli, com’era lecitto aspettarsi si parla di volo con soyuz (cos’altro altrimenti?).

Qualche giorno fa, colto da nostalgia, mi sono rivisto buona parte delle puntate di “planetes”.

Di nuovo, dopo decine di anni di servizio questa capsula compirà il suo dovere, sopravvivendo a decine di programmi di sviluppo per nuovi veicoli e a veicoli più rencenti e ambiziosi finiti in naftalina…

Chi conosce “planetes” sa che è un anime molto realistico e con conologia degli eventi abbastanza plausibile.
in uno degli ultimi episodi si fa chiaramente riferimento all’uso dell’energia nucleare come mezzo di propulsione di tutte le navi (non solo della von braun, ma anche dei piccoli veicoli come le toy box).

Si sa che ad oggi la propulsione nucleare è ferma a prototipi degli anni 60-70 o a progetti di futuri motori da impiegare nello spazio per raggiungere altri pianeti.

Quello che però mi pare evidente è che gli attuali mezzi per raggiungere lo spazio sono limitati dalla propulsione chimica, che impone l’uso di colossali macchine spendibili dal costo enorme.

Mi chiedo quindi se e quando sarà possibile realizzare veicoli per il decollo da terra riutilizzabili e propulsi da apparati nucleari (tralasciando i discorsi ambietalisti legati alla presenza di reattori a bordo di veicoli che potenzialmente possono “esplodere”).

Per confronto, cito il programma di sviluppo di un bombardiere propulso da energia nucleare che per primo affronto i problemi di sicurezza e diffusione delle radiazioni (con tanto di prototito del reattore effettivamente portato a bordo nel 1955 da un convair nb-36h o x-6).
All’epoca fu subito chiaro che non si poteva scaldare direttamente l’aria aspirata a contatto col reattore per la contaminazione che ne risultava e per risolvere il problema della dispersione di radiazioni durante il volo, si pensò alla realizzazione un circuito “scambiatore di calore” tra il reattore e i motori del futuro veicolo (attenzione, sul convair MAI nessun motore fu propulso da energia nucleare, ci si limito a portare in volo un reattore attivo).
c’è un documentario su youtube molto chiaro sul funzionamento del sistema.

Mi chiedo quali siano le possibilità di realizzare uno spazioplano o altro veicolo, dotato di un motore per il decollo e raggiungimento dello spazio basato sulla propulsione nucleare.
Per farla più chiara una sorta di skylon, che non trasporta ossigeno ma solo idrogeno e dove al posto dei motori a combustione vi è un reattore a scambio di calore (mantenento l’air breathing per la fase atmosferica).

E’ un what if grosso come una casa, ma mi convinco sempre più che se non si va verso una direzione nucleare, lo spazio restera sempre un’acquitrino dove ci divertiamo a sciacquettare senza pero riuscire a rendere tutto accessibile e sfruttabile a pieno!

p.s. se non si realizzò il bombardiere nucleare, non fu per l’impossibilità della soluzione, ma perchè ci si rese conto che i missili balistici erano più promettenti. inoltre all’epoca il problema da affrontare era l’autonomia e con l’arrivo del rifornimento in volo il programma perse di importanza e venne cancellato.
se non si fosse raggiunta la capacità di rifornimento in volo, oggi forse avremmo veivoli intercontinentali propulsi da reattori nucleari (alla faccia delle scie chimiche!).

documento sulla storia della propulsione nucleare:

http://turnodinotte.ning.com/forum/topics/i-bombardieri-a-propulsione

Beh, quello che descrivi tu è il concetto di Nuclear Thermal Rocket (NTR). Ci sono tonnellate di studi in proposito, e per come la vedo io per ora è l’unica alternativa valida alla propulsione chimica per quanto riguarda il raggiungimento dell’orbita (dico per ora per dire “finchè non scopriamo qualche altro principio fisico di liberare energia”).

A me non risulta che gli studi si sian fermati, ma che ci siano dei trattati in corso per limitare l’impiego di questi propulsori sugli oggetti volanti ad uso bellico, che era l’impiego principale e quindi quello + finanziato. Personalmente sono felicissimo che il mondo sia andato in questa direzione.
Io c’ero già quando il Cosmos 954 cadde in canada, contaminando con sostanze radioattive oltre 100.000km2. Pensa se il mondo oggi fosse pieno di questi aggeggi volanti…

si ma mi ricordo che proprio su questo forum, si parlò del fatto che i russi non impiegarono sistemi di “contenimento” in caso di emergenza, cosa che invece accade oggi ogni qual volta mandiamo su rtg e simili.

certo non si può mai dire potrebbero verificarsi eventi imprevisti.
ma persino nella tragica missione del columbia si riusci a recuperare la scatola nera, che credo sia stata progettata appositamente.
allo stesso modo probabilmente sarebbe possibile realizzare attorno ai reattori “gusci” resistenti agli incidenti (per poi sciantarsi al suolo minimizzzando i danni anziche spargersi in atmosfera).

cioè, quello che prevedo è che sarà una scelta obbligata. salvo che come scrive anche buzz, non si scopra una nuova tecnologia.

il punto semmai e capire quando si verificherà il breakevent tra costi, benefici e prestazioni.
giusto?

Per me mai… anche con un reattore nucleare e propulsione NTR gli ISP non sono poi così straordinari e rivoluzionari… mentre i rischi… quelli rimarranno sempre…

Se ne era già parlato e discusso approfonditamente in passato i diversi thread…

ecco, è proprio questo il tipo di info che volevo “spremere”, cioè le caratteristiche tecniche che si prevedono per tali tipi di motore inseriti nin un contesto specifico quale l’uso per raggiungere l’orbita.

da come mi rispondi, resto perplesso: la propulsione chimica è sempre stata criticata per la sua poca “potenza” e al contrario il nucleare nei testi che ho consultato viene elogiato per il suo rendimento.

certo, rendimento non significa potenza massima, ma questultima non dovrebbe essere espressione della tecnologia applicata? cioè, migliora col miglioramento della tecnica adottata…