Visul fuziunii nucleare a fost urmărit de unii dintre cei mai străluciți oameni de știință din lume timp de decenii. Nu e greu de înțeles de ce: reproducerea mecanismului intern al stelelor aici, pe Pământ, ar însemna energie curată practic nelimitată.
Deși au existat numeroase încercări și câteva progrese notabile, fuziunea nucleară nu a devenit încă o realitate utilizabilă, iar un reactor funcțional pe Pământ este încă departe. Totuși, realizarea acestui proces în spațiu ar putea fi mai ușor de realizat decât pe Pământ și ar permite navelor spațiale să atingă viteze de până la 805.000 km/h — mai rapid decât orice obiect construit vreodată, inclusiv sonda Parker Solar Probe a NASA.
Propulsie nucleară pentru viitoarele misiuni spațiale
Cu finanțare din partea Agenției Spațiale Britanice, startup-ul Pulsar Fusion din Marea Britanie a prezentat conceptul Sunbird — o rachetă care ar putea întâlni navele spațiale în orbită, atașându-se de ele pentru a le transporta rapid spre destinație folosind fuziunea nucleară.
„Nu este natural să încerci fuziunea pe Pământ”, explică Richard Dinan, fondatorul și CEO-ul Pulsar Fusion. „Fuziunea nu funcționează în atmosferă. Spațiul este un loc mult mai logic pentru fuziune, deoarece acolo se întâmplă în mod natural.”
În prezent, Sunbird se află într-un stadiu incipient de construcție și se confruntă cu provocări inginerești majore. Totuși, compania speră să realizeze prima fuziune în orbită până în 2027. Dacă proiectul devine operațional, ar putea reduce timpul unei călătorii către Marte la jumătate.
Cum funcționează propulsia pe bază de fuziune
Fuziunea nucleară funcționează diferit față de fisiunea nucleară, care este folosită în reactoarele nucleare actuale. Fisiunea separă atomi grei, precum uraniul, pentru a elibera energie, în timp ce fuziunea combină atomi ușori, precum hidrogenul, pentru a crea elemente mai grele.
Fuziunea este preferată deoarece eliberează de patru ori mai multă energie decât fisiunea și de patru milioane de ori mai multă decât combustibilii fosili, fără a produce deșeuri radioactive periculoase. Reactoarele pe bază de fuziune ar folosi deuteriu și tritiu, izotopi ai hidrogenului, și ar necesita doar cantități minuscule de combustibil.
În cazul rachetei Sunbird, procesul de fuziune nu ar fi folosit pentru generarea de electricitate, ci pentru producerea unui jet de particule care să propulseze nava. Spre deosebire de reactoarele de pe Pământ, care sunt circulare pentru a preveni pierderea particulelor, racheta va avea un design linear, permițând particulelor rezultate din fuziune să fie utilizate drept „gaz de evacuare nuclear” pentru propulsie.
Un alt aspect inovator este utilizarea heliului-3 în loc de deuteriu și tritiu, ceea ce ar elimina producerea neutronilor, făcând procesul mai eficient pentru spațiu.
O flotă de rachete pentru călătorii interplanetare
Dinan compară Sunbird cu un sistem de biciclete electrice din orașe:
„Vom lansa aceste rachete în spațiu și le vom menține în stații de reîncărcare. Ele vor aștepta acolo și se vor conecta la navele spațiale pentru a le propulsa spre destinație. Ideal ar fi să avem o stație în apropierea Pământului și una lângă Marte, iar Sunbirds să se deplaseze între ele.”
Primele componente vor fi testate în orbită anul acesta, dar fără fuziune propriu-zisă. În 2027, Pulsar Fusion va lansa un experiment de fuziune în spațiu pentru a testa fezabilitatea conceptului, un proiect estimat la 70 de milioane de dolari. Prima rachetă operațională Sunbird ar putea deveni realitate în următorii patru-cinci ani, în funcție de finanțare.
Reducerea timpului de călătorie în spațiu
Inițial, Sunbird ar putea fi folosit pentru transportul satelitilor, dar adevăratul său potențial ar fi în misiunile interplanetare.
Potrivit Pulsar Fusion, racheta ar putea permite transportul a 2.000 kg de marfă pe Marte în mai puțin de șase luni, trimiterea de sonde pe Jupiter sau Saturn în doi-patru ani (comparativ cu 5,5 ani în cazul sondei Europa Clipper a NASA), dar și o misiune de minerit pe asteroizi, cu o călătorie dus-întors în 1-2 ani, față de trei ani în prezent.
Viitorul propulsiei nucleare
Mai multe companii explorează fuziunea nucleară pentru propulsia spațială. Helicity Space, o firmă din Pasadena, a primit investiții de la Lockheed Martin în 2024, iar NASA colaborează cu General Atomics pentru un reactor nuclear bazat pe fisiune, planificat pentru testare în 2027.
Aaron Knoll, expert în propulsia cu plasmă la Imperial College London, consideră că fuziunea nucleară ar putea deveni o tehnologie revoluționară pentru explorarea spațiului:
„Deși fuziunea pentru generarea de energie pe Pământ este încă departe, nu trebuie să așteptăm ca să o folosim pentru propulsia navelor spațiale. Chiar și un sistem ineficient ar putea aduce beneficii enorme.”
Totuși, rămân provocări majore: miniaturizarea reactoarelor, reducerea greutății și integrarea tuturor sistemelor necesare.
Bhuvana Srinivasan, profesor de Aeronautică și Astronautică la Universitatea din Washington, spune că fuziunea ar putea schimba fundamental călătoriile spațiale:
„Ar fi extrem de utilă chiar și pentru o misiune pe Lună, permițând transportul unui întreg echipaj și a infrastructurii necesare într-o singură lansare. Dacă funcționează, ar depăși cu mult toate tehnologiile existente.”
Fuziunea ar putea deschide și noi oportunități economice, cum ar fi exploatarea resurselor de pe Lună, unde heliul-3 ar putea fi extras pentru a alimenta viitoarele motoare nucleare.
Ştiri video recomandate
