Dalam usaha mencapai misi yang akan membawa kita kembali ke Bulan, ke Marikh, dan seterusnya, NASA telah meneroka beberapa konsep penggerak generasi akan datang. Walaupun konsep yang ada mempunyai kelebihannya - roket kimia mempunyai ketumpatan tenaga yang tinggi dan enjin ion sangat menjimatkan bahan api - harapan kita untuk masa depan bergantung kepada kita mencari alternatif yang menggabungkan kecekapan dan tenaga.
Untuk tujuan ini, para penyelidik di Pusat Penerbangan Angkasa Marshall NASA sekali lagi ingin mengembangkan roket nuklear. Sebagai sebahagian daripada Program Pengembangan Perubahan Permainan NASA, projek Nuklear Termal Propulsion (NTP) akan membuat penciptaan kapal angkasa berkecekapan tinggi yang dapat menggunakan lebih sedikit bahan bakar untuk menyampaikan muatan berat ke planet yang jauh, dan dalam jangka waktu yang agak singkat .
Sebagai Sonny Mitchell, projek projek NTP di Pusat Penerbangan Angkasa Marshall NASA, mengatakan dalam kenyataan akhbar NASA baru-baru ini:
"Ketika kita memasuki sistem surya, penggerak nuklear mungkin menawarkan satu-satunya pilihan teknologi yang benar-benar layak untuk memperluas jangkauan manusia ke permukaan Mars dan ke dunia di luar. Kami gembira dapat mengusahakan teknologi yang dapat membuka ruang yang mendalam untuk eksplorasi manusia. "
Untuk melihatnya, NASA telah menjalin kerjasama dengan BWX Technologies (BWXT), sebuah syarikat tenaga dan teknologi yang berpusat di Virginia yang merupakan pembekal komponen nuklear dan bahan bakar utama kepada pemerintah A.S. Untuk membantu NASA mengembangkan reaktor yang diperlukan yang akan menyokong kemungkinan misi masa depan ke Mars, anak syarikat itu (BWXT Nuclear Energy, Inc.) dianugerahkan kontrak tiga tahun bernilai $ 18.8 juta.
Selama tiga tahun ini di mana mereka akan bekerja dengan NASA, BWXT akan memberikan data teknikal dan program yang diperlukan untuk menerapkan teknologi NTP. Ini terdiri daripada mereka pembuatan dan pengujian elemen prototaip bahan bakar dan membantu NASA menyelesaikan segala keperluan pelesenan dan peraturan nuklear. BWXT juga akan membantu perancang NASA dalam menangani isu-isu kelayakan dan program NTP mereka.
Seperti yang dinyatakan oleh Rex D. Geveden, Presiden dan Ketua Pegawai Eksekutif BWXT mengenai perjanjian tersebut:
"BWXT sangat gembira dapat bekerjasama dengan NASA dalam program ruang nuklear yang menarik ini untuk menyokong misi Mars. Kami memenuhi syarat unik untuk merancang, mengembangkan dan membuat reaktor dan bahan bakar untuk kapal angkasa berkuasa nuklear. Ini adalah masa yang tepat untuk memacu kemampuan kita ke pasar ruang angkasa di mana kita melihat peluang pertumbuhan jangka panjang dalam pendorong nuklear dan kekuatan permukaan nuklear. "
Dalam roket NTP, reaksi uranium atau deuterium digunakan untuk memanaskan hidrogen cair di dalam reaktor, mengubahnya menjadi gas hidrogen terionisasi (plasma), yang kemudian disalurkan melalui muncung roket untuk menghasilkan tujahan. Kaedah kedua yang mungkin, dikenali sebagai Nuklear Elektrik Propulsion (NEC), melibatkan reaktor asas yang sama mengubah haba dan energinya menjadi tenaga elektrik yang kemudian menggerakkan enjin elektrik.
Dalam kedua-dua kes tersebut, roket bergantung pada pembelahan nuklear untuk menghasilkan penggerak dan bukan pendorong kimia, yang selama ini menjadi andalan NASA dan semua agensi angkasa lain hingga kini. Berbanding dengan bentuk pendorong tradisional ini, kedua-dua jenis enjin nuklear menawarkan sejumlah kelebihan. Yang pertama dan paling jelas adalah kepadatan tenaga yang hampir tidak terhad yang ditawarkannya berbanding dengan bahan bakar roket.
Ini akan mengurangkan jumlah propelan yang diperlukan, sehingga mengurangkan berat pelancaran dan kos misi individu. Enjin nuklear yang lebih kuat bermaksud mengurangkan masa perjalanan. Sudah, NASA telah menganggarkan bahawa sistem NTP dapat membuat pelayaran ke Mars hingga empat bulan dan bukannya enam, yang akan mengurangkan jumlah radiasi yang akan didedahkan oleh angkasawan dalam perjalanan mereka.
Agar adil, konsep menggunakan roket nuklear untuk meneroka Alam Semesta bukanlah perkara baru. Sebenarnya, NASA telah meneliti kemungkinan penggerak nuklear secara meluas di bawah Space Nuclear Propulsion Office. Sebenarnya, antara 1959 dan 1972, SNPO melakukan 23 ujian reaktor di Stesen Pembangunan Roket Nuklear di Tapak Uji Nevada AEC, di Jackass Flats, Nevada.
Pada tahun 1963, SNPO juga membuat program Nuclear Engine for Rocket Vehicle Applications (NERVA) untuk mengembangkan tenaga nuklear-termal untuk misi kru jarak jauh ke Bulan dan ruang antar planet. Ini membawa kepada penciptaan NRX / XE, enjin nuklear-termal yang diperakui oleh SNPO sebagai memenuhi syarat untuk misi berawak ke Marikh.
Kesatuan Soviet melakukan kajian serupa pada tahun 1960-an, dengan harapan dapat menggunakannya di peringkat atas roket N-1 mereka. Di sebalik usaha ini, tidak ada roket nuklear yang mulai beroperasi, karena kombinasi pemotongan anggaran, kehilangan minat masyarakat, dan penutupan Space Race secara umum setelah program Apollo selesai.
Tetapi memandangkan minat semasa dalam penerokaan angkasa, dan misi bercita-cita tinggi yang dicadangkan ke Marikh dan seterusnya, nampaknya roket nuklear akhirnya dapat digunakan. Satu idea popular yang sedang dipertimbangkan adalah roket bertingkat yang bergantung pada enjin nuklear dan pelontar konvensional - konsep yang dikenali sebagai "kapal angkasa bimodal". Penyokong utama idea ini ialah Dr Michael G. Houts dari Pusat Penerbangan Angkasa NASA Marshall.
Pada tahun 2014, Dr. Houts melakukan presentasi yang menggariskan bagaimana roket bimodal (dan konsep nuklear lain) mewakili "teknologi mengubah permainan untuk penerokaan ruang angkasa". Sebagai contoh, dia menjelaskan bagaimana Sistem Pelancaran Ruang Angkasa (SLS) - teknologi utama dalam misi NASA yang dicadangkan ke Mars - dapat dilengkapi dengan roket kimia di tahap bawah dan mesin nuklear-termal di tahap atas.
Dalam penyiapan ini, mesin nuklear akan tetap "dingin" sampai roket mencapai orbit, di mana tahap atas akan dikerahkan dan reaktor akan diaktifkan untuk menghasilkan daya tuju. Contoh lain yang dikutip dalam laporan itu termasuk satelit jarak jauh yang dapat menjelajahi Outer Solar System dan Kuiper Belt dan pengangkutan yang pantas dan efisien untuk misi berawak di seluruh Sistem Suria.
Kontrak baru syarikat itu dijangka berjalan hingga 30 September 2019. Pada masa itu, projek Nuklear Termal Propulsion akan menentukan kemungkinan penggunaan bahan bakar uranium yang diperkaya rendah. Selepas itu, projek itu akan menghabiskan satu tahun untuk menguji dan menyempurnakan kemampuannya untuk menghasilkan elemen bahan bakar yang diperlukan. Sekiranya semuanya berjalan lancar, kita dapat menjangkakan bahawa "Perjalanan ke Marikh" NASA mungkin hanya memasukkan beberapa mesin nuklear!
