Verden

NASA håper teknologien kan bli et vendepunkt for bemannede Mars-ferder.

Illustrasjon av NASAs planlagte SR-1 Freedom for testing av nukleær elektrisk framdrift.
Skjermdump fra NASAs AMERICA UNDERWAY IN SPACE ON NUCLEAR POWER-presentasjon

NASA vil sende et nytt romfartøy mot Mars i slutten av 2028 for å teste nukleær elektrisk framdrift i praksis. Oppdraget har fått navnet Space Reactor-1 Freedom, forkortet SR-1, og skal etter planen bruke en liten atomreaktor til å produsere strøm til elektriske motorer. 

Målet er å bruke kjernekraft som en stabil og kraftig strømkilde langt fra Jorden.

Ifølge SpaceNews skal reaktoren levere rundt 20 kilowatt elektrisk kraft og bruke HALEU, en type lavanriket uran. Strømmen skal blant annet drive framdriftssystemer hentet fra NASAs tidligere planer for månestasjonen Gateway.

Romfartøy med store solcellepaneler som svever foran en lysende stjernetåke

MARVL skal dele opp kjølesystemet i en nukleær elektrisk motor i mindre deler som kan settes sammen robotisk i rommet. Bildet er en illustrasjon av hvordan systemet kan se ut ferdig montert.
NASA/Tim Marvel

Les også: Kalte opp månekrater etter kona

Kan kutte reisetiden

Årsaken er enkel: Mars ligger langt unna, og kjemiske raketter krever enorme mengder drivstoff. NASA har lenge pekt på at nukleær elektrisk framdrift kan bruke drivstoff langt mer effektivt enn tradisjonelle raketter. 

Teknologien gir lav skyvekraft, men kan akselerere et romfartøy jevnt over lang tid. Det kan gi kortere og mer fleksible Mars-ferder. NASA har tidligere uttalt at målet for bemannede Mars-ferder er å få den totale reisetiden så nær to år som praktisk mulig.

Samtidig er teknologien krevende. En slik motor må kvitte seg med store mengder varme. NASA Langley jobber derfor med MARVL, et konsept der store radiatorer bygges opp av mindre deler i rommet, i stedet for å presses inn under én rakettnese. 

Fullt utbygget kan kjølesystemet bli på størrelse med en fotballbane.

Ny motor testet med litium

NASA har også nylig testet en kraftig elektrisk motor ved Jet Propulsion Laboratory i California. Motoren bruker litiumdamp og magnetiske felt til å akselerere plasma. 

I testen nådde prototypen 120 kilowatt, over 25 ganger effekten til de elektriske motorene på NASA-sonden Psyche. På sikt vil NASA opp mot 500 kilowatt til én megawatt per motor. En bemannet Mars-ferd kan kreve flere slike motorer og 2–4 megawatt effekt.

To personer arbeider foran et åpent vakuumkammer i et industrilaboratorium

Prototype-motoren er plassert i JPLs vakuumanlegg for kondenserbare metall-drivmidler (CoMeT), et unikt anlegg utviklet for å teste motorer som bruker metalldamp som drivmiddel på en trygg måte, som del av mulige elektriske framdriftssystemer i megawatt-klassen.
NASA/JPL-Caltech

Skal også sende helikoptre

SR-1 Freedom skal ikke bare teste framdrift. Når fartøyet kommer til Mars, etter planen omtrent ett år etter oppskytning, skal det slippe av SkyFall: tre små helikoptre basert på Ingenuity, helikopteret som fløy sammen med Perseverance-roveren. 

De skal undersøke mulige landingsområder for framtidige astronauter og lete etter tegn til vannis under overflaten.

Liten NASA‑helikopterdrone med doble rotorer står på steinete marsjord

NASAs Mars-helikopter Ingenuity ble fotografert av Perseverance-roverens Mastcam-Z, kort tid etter helikopterets 50. flyvning.
NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

NASA understreker at dette fortsatt er et teknologisk demonstrasjonsoppdrag. Historien er full av atomdrevne romprosjekter som aldri kom lenger enn tegnebrettet. Likevel viser de nye testene at romorganisasjonen nå forsøker å ta teknologien fra PowerPoint til rommet.

Les også: USA slipper UFO-dokumenter: – Uten sidestykke

Har brukt atomkraft i rommet før

Atomkraft i rommet er ikke nytt, men teknologien NASA nå vil teste skiller seg fra det meste som har vært brukt tidligere. Mange kjente romsonder, blant dem Voyager, New Horizons og Mars-roverne Curiosity og Perseverance, har brukt radioisotopgeneratorer. 

Teknikere i renromsutstyr justerer en romsonde med stor parabolantenne innendørs.

Voyager-sondene brukte radioisotopgeneratorer til å generere strøm.
NASA/JPL-Caltech

De lager strøm fra varmen som oppstår når plutonium-238 brytes naturlig ned, og fungerer mer som langlivede atom-batterier enn som reaktorer. USA har bare skutt opp én faktisk atomreaktor i rommet: SNAP-10A i 1965, som ifølge det amerikanske energidepartementet var den første og eneste amerikanske atomreaktoren i verdensrommet. 

NASA-materiale viser samtidig at Sovjetunionen sendte opp en rekke romreaktorer, særlig til militære satellitter. Det nye med SR-1 Freedom er at NASA vil bruke en reaktor til å drive elektriske motorer på en ferd mot Mars – ikke bare til å holde instrumenter i gang langt fra solen.