Нуклеарни погон за Марс: Како Наса планира да преполови пут до Црвене планете

Наса развија начине за коришћење нуклеарне енергије за слање свемирских летелица до њихових одредишта. Нуклеарни погон могао би значајно да смањи време путовања до Марса, потенцијално скраћујући путовање дуже од шест месеци на свега три до четири месеца.

Идеја о нуклеарном погону у свемиру датира још из Хладног рата, али је Наса последњих година агресивније приступа овој технологији. Заговорници кажу да она може „заиста да откључа способност човечанства да истражује међу звездама". У марту 2026. године, агенција је чак најавила мисију без посаде са нуклеарним погоном на Црвену планету, циљану за крај 2028. године.

Свака свемирска летелица започиње своје путовање борећи се са Земљином гравитацијом сагоревањем хемијског горива. Ракете мешају гориво са оксидатором, пале их и потискују гас који се шири кроз млазницу. Према трећем Њутновом закону, када гас гура надоле, ракета добија једнак потисак нагоре.

Хемијски погон је моћан, поуздан и једноставно једини практичан начин да се напусти Земљина гравитација. Али долази са озбиљним ограничењем. Ракете морају да носе и своје гориво и, у већини случајева, оксидатор потребан за сагоревање. То значи да већи део масе ракете при лансирању чини гориво, а не терет. Што је путовање дуже и амбициозније, потребно је више горива, а ракета постаје тежа.

Марс је довољно далеко да дуго време путовања, претња космичке радијације за астронауте, маса потребна за системе за одржавање живота и ограничења повратног путовања представљају озбиљне проблеме за планирање мисије. Због тога инжењери непрестано траже одрживије алтернативе хемијским ракетама.

Две технологије за дубоки свемир

Насин свемирски нуклеарни програм разликује два главна приступа: термални погон и електрични погон.

Нуклеарни термални погон (НТП) следи процес у три корака. Прво, нуклеарни реактор унутар мотора цепа атоме уранијума како би произвео огромне количине топлоте. Друго, течни водоник се пумпа кроз језгро реактора, где нагло кључа и шири се у гас под високим притиском. Треће, овај прегрејани гас се избацује из млазнице великим брзинама како би гурао летелицу напред.

Према америчком Министарству енергетике, нуклеарни термални погон може да смањи време путовања до Марса за до 25 одсто и, што је још важније, ограничи изложеност посаде космичкој радијацији. Такође би проширио лансирне прозоре у којима летелице могу изводљиво летети ка Марсу. Они зависе од поравнања Земље и Марса која се дешавају сваких неколико година, а већа флексибилност омогућила би астронаутима да прекину мисију и врате се на Земљу ако је потребно.

Нуклеарни електрични погон (НЕП), са друге стране, користи нуклеарни реактор за производњу електричне енергије. Она напаја тип мотора који се зове јонски потисник, који убрзава наелектрисане атоме (попут ксенона) из млазнице. Ако је нуклеарни термални погон спринт, нуклеарни електрични погон је маратон.

Он производи веома низак потисак, али може непрекидно да ради годинама. Ова технологија ефикасне потрошње горива савршена је за слање роботских истраживача или тешког терета, попут станишта и залиха хране, на Марс месецима пре доласка људи. У дубоком свемиру, мали потисак примењен током дугог времена може имати огроман значај. Хемијска ракета је попут снажног ударца, док је нуклеарни електрични погон више као упорно гурање руком.

Мисија СР-1 Фридом: Први корак

Главна идеја иза Насине мисије "Space Reactor - 1 Freedom" (СР-1 Фридом) јесте управо демонстрација нуклеарног електричног погона. „СР-1 Фридом“, чије је лансирање тренутно планирано за децембар 2028, била би прва међупланетарна летелица на нуклеарни погон. Путоваће до Марса како би доказала да нуклеарна енергија може да обезбеди одрживу, високоефикасну снагу потребну за путовања у дубоки свемир.

Очекује се да ће по доласку на Марс, отприлике годину дана након лансирања, „СР-1 Фридом“ распоредити терет „Скајфол" (Skyfall), сет малих хеликоптерских дронова који ће извиђати површину Марса.

Из Насе кажу да ће мисија успоставити нуклеарни хардвер који се може користити на другим летовима. Такође би могла да представља  регулаторни преседан и активира индустријску базу за будуће системе засноване на нуклеарној фисији. За истраживаче, комбинација оба погона је веома привлачна.

Нуклеарни електрични погон могао би да ефикасно превезе масиван терет, док би нуклеарни термални погон драстично смањио време путовања за људску посаду, чиме би се умањили здравствени ризици попут изложености радијацији и губитка коштане и мишићне масе.

Изазови на путу до звезда

Упркос јасним предностима, пут до лансирне рампе је стрм, а лансирање мисије „СР-1 Фридом“ 2028. године делује изузетно амбициозно.

Летелици је потребан реактор, оклоп, управљање топлотом, конверзија енергије, радијатори, електрични потисници и системи за контролу. Свака од ових компоненти захтева тестирање и пажљиву интеграцију.

Историја је показала колико је овај пут тежак. Идеја није нова; САД су имале програм нуклеарних ракета од 1959. до 1973. под називом НЕРВА. Ипак, до данас су САД лансирале само један фисиони реактор у орбиту, СНАП-10А, давне 1965. године. Недавно, у јуну 2025, отказан је и заједнички програм Насе и ДАРПА под називом DRACO, усмерен на развој нуклеарног термалног погона, јер су трошкови превазишли очекиване користи.

Нуклеарни погон провео је више од 60 година негде између инжењерске стварности и технолошког мита, иако је физика увек била исправна. Оно што се показало тежим јесте учинити технологију безбедном, приступачном и спремном за лет у реалном временском оквиру.

„СР-1 Фридом“ би могао да створи пут за развој напреднијих система. Нуклеарни електрични погон неће учинити путовање на Марс лаким, али би могао да почне са рушењем баријера које нас од њега деле, а то је перспектива којој би требало да се радујемо.