Új irány: atommeghajtású űrmisszió születik
Nem elhanyagolható tényező, hogy a Gateway legfontosabb modulját, a Power and Propulsion Element (PPE) nevű egységet, amely a legközelebb áll a teljes elkészüléshez, most az eredeti céltól eltérően átalakítják, és a NASA következő nagy dobása, az SR-1 Freedom névre keresztelt atommeghajtású űrmisszió alapját adja. A most nyilvános konzultációra bocsátott új kutatási ütemterv szerint az SR-1 lesz az első olyan űreszköz, amelynél élesben mutatják be a hasadáson alapuló nukleáris meghajtás hatékonyságát. A NASA már korábban is próbálkozott ilyen fejlesztésekkel, például a több mint húsz éve indult Project Prometheus vagy legutóbb a DRACO rakétahajtómű-program, de mindet törölték vagy elhalasztották.
Nukleáris energia: fordulópont az űrutazásban
Az atommeghajtásnak több előnye van a hagyományos, vegyi rakétákkal szemben: két fő típusa létezik, a hőalapú (nuclear-thermal), amelynél az atomreaktor hője hevít fel rakétaüzemanyagot, illetve a nukleáris-elektromos (nuclear-electric), ahol a reaktor termelte áram elektromos hajtóműveket működtet. Előbbi nagyobb tolóerőt ad, utóbbi viszont sokkal hatékonyabb energiahasznosítást biztosít. Az SR-1 a nukleáris-elektromos változatot valósítja meg, három darab 12 kilowattos és négy darab 6 kilowattos elektromos hajtóművet kap, és a szokásos napelemek mellett egy uránnal működő atomreaktor is dolgozik majd benne.
Miért most? És miért sikerülhet?
A NASA történetében egyszer sem repült még atommeghajtású rakéta, és az Egyesült Államok mindössze egyszer, több mint 60 éve juttatott működő atomreaktort az űrbe. A kudarcok fő oka eddig nem a technológiában, hanem inkább a túlambíciózus tervezésben, a szétaprózódott felelősségi körökben és a költségvetési kisiklásokban keresendő. Az SR-1 kifejezetten visszafogott: egy, a napjainkban szokásosnál is erősebb, 20 kilowattos reaktor hajtja majd, amelynek teljesítménye még a Mars-járókban, vagy a Voyager szondákban dolgozó generátorokét is jócskán meghaladja.
A projektnél elkerülik a nulláról indulással járó drágulást: a Gateway főmodulját, az atommeghajtás nagy részét és az üzemanyagot már megvették, így ehhez az alaphoz építenek mindent. A NASA hivatalos vezetése azt is hangsúlyozza: most az a cél, hogy ténylegesen bebizonyítsák, működik az atomreaktor-alapú űrhajtás, így később már jóval könnyebb lesz támogatást kérni egy nagyságrenddel drágább vállalkozáshoz.
Kihívások a célegyenesben
A mindennapi nehézségek még csak most kezdődnek. Egy teljesen új elven működő, atommeghajtású űreszközt alig három éven belül elindítani kemény feladat, különösen úgy, hogy a Mars–Föld pályaadottságok miatt a következő indítási ablak csak 2031-ben nyílik újra. A küldetés szakmai terveit már idén júniusra lezárják, a végső összeszerelést pedig 2028 legelejére időzítik.
A bonyolult atomenergia-használat miatt az amerikai Energiaügyi Minisztérium közreműködését is megköveteli a projekt, a rakéta (feltehetően egy tanúsítás alatt álló Falcon Heavy) pedig külön nukleáris engedélyt kap.
Égszakadás (Skyfall): drónok támadják a Marsot
Az SR-1 Freedom nemcsak a meghajtásával, hanem extra hasznos terhével is formabontó: a fedélzeten három helikopterdrón repül majd a Marsig. Ezek az Ingenuity (Leleményesség) mintájára készülnek, kamerákkal és mélyre hatoló radarral pásztázzák majd a felszínt, főként vízjég után kutatva, hogy kijelöljék a jövő űrhajós-missziók lehetséges leszállási helyeit.
A leszállás is különleges: a drónokat a Mars légkörébe lépés után egy kapszulából, szuperszonikus ejtőernyővel fékezik le, majd a hőpajzs leválasztása után a helikopterek hátrahagyják a kapszulát – ez a világon először történik majd meg ilyen módszerrel egy bolygó légkörében.
Küldetés a jövőért
Az SR-1 marsi főmoduljának, azaz anyahajójának sorsa még kérdéses: lehet, hogy bolygó körüli pályára állítják, vagy egyenesen továbbküldik egy újabb bolygó irányába. Az összetett fejlesztés különösen értékes lett most, hogy a NASA tavaly törölte a Mars-minta-visszahozó robotküldetést, így az Égszakadás (Skyfall) lesz az első új, amerikai vezetésű leszállás a vörös bolygón.
Közben tovább működnek a Curiosity és a Perseverance roverek, és az űrügynökség az európai Rosalind Franklin küldetéshez is hozzájárul, amely (ha minden jól megy) szintén 2028-ban indulhat. Az új atommeghajtású küldetés sikerével azonban teljesen új korszak kezdődhet az emberiség Naprendszerbeli jelenlétében.
