Fuglesang ser atomdrift som en viktig utveckling

Atomdrivna rymdfarkoster är inte en ny tanke, men med bemannade Mars-resor runt hörnet verkar konceptet ha fått mer luft under vingarna. Bland entusiasterna finns allt från brittiska myndigheter till USA:s myndighet för försvarsutveckling och forskning, Darpa.

För att skynda på utvecklingen kring alternativa framdrivningssystem till kemiska raketmotorer har Nasa sjösatt utmärkelsen "Nuclear Thermal Propulsion Reactor Concept Awards". Tillsammans med the Department of Energy har man valt ut tre föreslagna reaktorkoncept för vidareutveckling, där varje kontrakt är värderat till 5 miljoner dollar.

Hur ser då Sveriges första astronaut på utvecklingen av atomdrift för att utforska solsystemet?

– Det kommer att växa fram, och när man väl börjar resa till Mars så blir det väldigt viktigt att ha en sådan lösning. Istället för att en enkel resa tar 6-7 månader så kan man köra dit på halva tiden, eller rent av komma ner till kanske 6-7 veckor. Och i dag är vi väldigt begränsade i att det finns ungefär en månad per två år där man kan göra resan, Med bättre motorer kommer man inte alls vara lika begränsad till det här fönstret, utan spannet för när man kan åka utökas, säger Christer Fuglesang, professor i partikel- och astropartikelfysik vid KTH, till Ny Teknik.

En miljon grader

Som exempel på ett koncept ger han VASIMR (Variable Specific Impulse Magnetoplasma Rocket). I motorns första steg hettas vätgas upp av radiovågor till omkring 60 000 grader omgivet av ett starkt magnetfält. Gasen övergår till plasma som i ett andra steg hettas upp till över en miljon grader. Förhållandevis lite materia går åt i den plasmastråle som släpps ut.

– Man får en mycket effektivare raketmotor och en högre hastighet. Energin kommer från kärnkraft men det är fortfarande en reaktionsmotor, så du måste slänga ut något slags material. Och ju högre temperatur du har på det du slänger ut, desto mer effektivt blir det, säger han.

Ett annat alternativ för joniseringen är xenon. Fuglesang konstaterar att stigmat kring kärnkraften som sådan har avtagit, och den stora riskmomentet är själva uppskjutningen av materialet.

– En annan fördel med de här nya motorerna är att de inte alls har en hög acceleration. Den är ganska låg, men raketmotorerna kan jobba hela tiden och efter ett tag så får du en väldigt mycket högre hastighet. Det innebär att om någonting skulle gå fel i början så har du en möjlighet att avbryta uppdraget och komma tillbaka till jorden utan att behöva åka hela vägen till Mars för att vända, säger han.

Tio år

Hur snart tror då astronauten att dagens ansträngningar kan ge frukt i form av ett användbart framdrivningssystem?

– Om världen skulle göra en ansträngning så skulle man nog kunna ha någonting om tio år, Jag tror inte att de allra första människorna kommer resa till Mars med den här tekniken,  men det  kan komma i steg två, säger Christer Fuglesang.

De utvalda i Nuclear Thermal Propulsion Reactor Concept Awards är BWX Technologies från Lynchburg i Virginia – som ska utveckla sitt koncept tillsammans med Lockheed Martin. San Diego-baserade General Atomics Electromagnetic Systems ska samabeta med X-energy LLC och Aerojet Rocketdyne. Det tredje bolaget är Ultra Safe Nuclear Technologies i Seattle. Bland en lång rad partners finns Blue Origin, General Electric och Hitachi.