Noua rachetă Sunbird folosește fuziunea asemănătoare cu stele pentru a propulsa nave spațiale
Privind înainte: Startup -ul britanic Pulsar Fusion a dezvăluit conceptul său ambițios de rachetă de fuziune nucleară, Sunbird, conceput pentru a scurta dramatic timpii de călătorie interplanetar. Dezvoltat în secret în ultimul deceniu, proiectul își propune să reducă călătoria către Marte în jumătate și să ajungă la Pluton în doar patru ani. Cu testarea la sol programată pentru 2025 și o demonstrație orbitală planificată pentru 2027, Sunbird ar putea marca un salt îndrăzneț înainte în tehnologia de propulsie de generație următoare.
Spre deosebire de rachetele chimice convenționale, Sunbird se bazează pe fuziunea nucleară – un proces care reproduce producția de energie în miezul stelelor – pentru a propulsa nava spațială. În loc să funcționeze independent, aceste vehicule alimentate de fuziune sunt concepute pentru a se atașa la nave spațiale mai mari, remorcând sarcinile utile eficiente pe distanțe interplanetare vaste.
Propulsia de fuziune se bazează pe colaborările anterioare ale Pulsar Fusion cu instituțiile academice majore. În 2023, compania s-a asociat cu universitățile din Southampton și Cambridge pe proiecte finanțate de agenția spațială din Marea Britanie care explorează sisteme integrate de fisiune nucleară pentru propulsie electrică.
„Recent nu am comandat unul, ci două dintre cele mai mari camere de testare a propulsiei spațiale din Marea Britanie, dacă nu chiar toată Europa”, a declarat CEO -ul Richard Dinan. „Pulsar este acum o centrală internațională de testare a propulsiei spațiale și avem planuri ambițioase de a se extinde rapid.”
Obiectivul imediat al companiei progresează spre testarea în orbită. Componentele Sunbird sunt programate pentru demonstrație mai târziu în acest an, deoarece Pulsar Fusion înaintează cu scopul său de a obține fuziunea nucleară în spațiu până în 2027. Viziunea mai largă include desfășurarea unei flote de nave spațiale, staționate de nave spațiale, staționate pe orbită pentru a sprijini misiunile pentru partenerii internaționali, permițând potențialul de călătorie între Pământul, Mărs și peste.
Fuziunea nucleară oferă un potențial transformator față de surse de energie tradiționale, cum ar fi fisiunea nucleară sau combustibilii fosili. În timp ce fisiunea împarte elemente radioactive grele precum uraniul în altele mai ușoare, Fusion combină elemente ușoare – de obicei hidrogen – sub temperaturi și presiuni extreme. Rezultatul este un proces care generează de patru ori mai multă energie decât fisiunea și de milioane de ori mai mult decât combustibilii fosili, toate producând în același timp deșeuri radioactive periculoase.
În ciuda promisiunii sale, susținerea reacțiilor de fuziune pe Pământ rămâne dificilă din cauza imensului intrare de energie necesară.
Dinan susține că Space prezintă un mediu mai favorabil pentru fuziune, datorită lipsei sale naturale de interferențe atmosferice. „Este foarte nefiresc să faci fuziune pe Pământ”, a spus DiNan pentru CNN. „Spațiul este un loc mult mai logic și mai sensibil pentru a face fuziune, deoarece acolo vrea să se întâmple oricum.”
Proiectarea Sunbird valorifică acest avantaj folosind reactoare liniare, mai degrabă decât tokamak -urile circulare folosite în mod obișnuit pe Pământ. Aceste reactoare utilizează câmpuri magnetice puternice pentru a încălzi plasma, creând condițiile necesare pentru fuziune folosind cantități de combustibil, cum ar fi heliu-3.
Spre deosebire de reactoarele bazate pe pământ care se bazează pe interacțiuni cu neutroni pentru căldură, Sunbird ar produce protoni ca „evacuare nucleară”, propulsând direct nava spațială. Deși această metodă este ineficientă și costisitoare pentru generarea de energie terestră, este potrivită pentru călătoriile spațiale, unde reducerea masei de combustibil și obținerea vitezei mari sunt cruciale.
Dinan a asemănat funcționalitatea Sunbird cu sistemele urbane de partajare a bicicletelor: vehicule reutilizabile staționate pe orbită care se confruntă cu nave spațiale de joacă pentru a înlocui motoarele chimice ineficiente cu alternative alimentate cu fuziune. Acest concept ar putea scurta dramatic misiunile interplanetare, permițând călătoriile între Pământ și Marte în mai puțin de șase luni și călătorii către Jupiter sau Saturn în doar doi -patru ani.
Demonstrațiile inițiale vor începe cu plăcile de circuite de testare pe orbită la sfârșitul acestui an, urmate de un experiment de fuziune liniară la scară mică în 2027 pentru a valida fizica de bază. Dacă au succes, vehiculele Sunbird la scară largă ar putea fi operaționale în termen de cinci ani.
Potențialul Sunbird se extinde dincolo de călătoriile interplanetare. De asemenea, ar putea susține misiunile miniere de asteroizi, reducând timpi dus-întors de la trei ani la cel puțin unul sau doi.
Alte organizații urmăresc căi similare. Helicity Space, de exemplu, a asigurat o investiție de la Lockheed Martin pentru a-și dezvolta propriul motor de fuziune, în timp ce NASA și General Atomics avansează reactoarele bazate pe fisiune pentru potențialele misiuni ale echipajului Marte, cu teste programate pentru 2027.
Experții din afara Pulsar Fusion recunosc potențialul transformator al propulsiei de fuziune, în ciuda provocărilor sale tehnice. Aaron Knoll de la Imperial College London a declarat pentru CNN că, în timp ce producția de energie trebuie să depășească aportul pentru generarea de energie bazată pe pământ, propulsia spațială beneficiază de orice energie netă, deoarece crește direct eficiența tracțiunii. Cu toate acestea, miniaturizarea reactorului și a sistemelor de asistență rămâne o provocare cheie de inginerie.
Bhuvana Srinivasan de la Universitatea din Washington a subliniat avantajele dramatice pe care le -ar putea oferi propulsia de fuziune, chiar și pentru misiunile lunare. Cu tracțiunea ridicată și eficiența sa, ar putea permite implementări cu o singură călătorie de baze lunare întregi, completate cu echipaj. De asemenea, ea a subliniat posibilitatea utilizării misiunilor alimentate de fuziune pentru extragerea resurselor, cum ar fi recoltarea heliu-3 de pe lună-un combustibil critic pentru viitoarele reactoare de fuziune.
Deblocarea propulsiei de fuziune, a adăugat ea, nu numai că va extinde acoperirea umanității în spațiul profund, dar ar putea aduce și beneficii largi. „Explorarea planetelor, a lunilor și a sistemelor solare mai departe este fundamentală pentru natura noastră curioasă și exploratorie, ca oameni, ducând, de asemenea, potențial, ceea ce poate duce la beneficii financiare și societale substanțiale în moduri pe care s -ar putea să nu le realizăm încă”.
