Testato il primo motore spaziale a plasma pulsato per fusione nucleare – .

Nel 1964, l’Unione Sovietica lanciò la sonda spaziale profonda Zond 2 per un approccio anticipato a Marte. La missione si rivelò un fallimento quando tutte le comunicazioni furono perse circa sei mesi dopo, ma è ancora ricordata per i propulsori ionici sperimentali che trasportava per il controllo dell’assetto. Si trattava di propulsori PPT al plasma pulsanti unici nel loro genere, che funzionavano bene

Ora FireStart vuole riportare in uso gli stessi motori, ma con un extra interessante: una fusione nucleare aneutronica che darà un ulteriore e notevole impulso al motore al plasma.

Motori dal principio conosciuto, con qualcosa in più

Questi propulsori al plasma pulsato non hanno mai preso piede, ma la loro semplicità e il design robusto hanno attirato di tanto in tanto l’attenzione degli ingegneri, e sono stati sperimentati dalla NASA nella sua missione Earth Observing 1 nel 2000. Il problema normale con questi motori è che il flusso di il gas ha una velocità molto elevata, ma la quantità di gas accelerati è molto bassa

Diagramma del motore al plasma pulsato

Tutto ciò sarebbe una nota a piè di pagina nella storia dell’esplorazione spaziale se non fosse per una nuova svolta aggiunta al progetto dall’Air Force Research Laboratory (AFRL) degli Stati Uniti e dai suoi partner commerciali Rocketstar. I loro scienziati e ingegneri hanno introdotto la cosiddetta fusione nucleare aneutronica, cioè un tipo di fusione nucleare che non rilascia neutroni.

La fusione nucleare aneutronica è quella, ad esempio, che avviene quando un protone colpisce un nucleo di boro 11 che, con l’aggiunta del protone, diventa carbonio 12, con rilascio di 8,7 MeV di energia. Tuttavia, questo carbonio è altamente eccitato e quindi si divide in tre atomi di elio 4.

Ciò che RocketStar sta facendo con la sua versione di fusione nucleare aneutronica è usare l’acqua come propellente per il suo M1.5 FireStar Drive, che è un propulsore al plasma pulsato potenziato dalla fusione nucleare. Ad un certo punto a quest’acqua viene aggiunto del boro.

Quando la miscela di acqua e boro viene eccitata e trasformata in plasma, le molecole d’acqua si scompongono in ossigeno e idrogeno, cioè protoni. e questi e vengono rilasciati ad alta velocità. Questi protoni entrano in collisione con gli atomi di boro, fondendosi con essi per creare una molecola di carbonio molto instabile, chiamata carbonio-12. Questo si decompone quasi immediatamente in radiazione alfa, cioè in nuclei di elio.

Il risultato è una sorta di effetto postbruciatore in cui l’energia rilasciata aumenta la spinta della metà e, mescolando il boro con l’acqua, viene eliminata la necessità di uno scudo metallico di boro. Si prevede che il FireStar Drive volerà in missione sulla portante satellitare OTV ION di proprietà della D-Orbit nei mesi di luglio e ottobre di quest’anno.

“Siamo entusiasti dei risultati dei test iniziali di un’idea che il nostro team stava esplorando da tempo”, ha affermato Chris Craddock, CEO di RocketStar. “Su un tovagliolo durante una conferenza in Florida, ho abbozzato questa idea e l’ho descritta a Wes Faler, il fondatore di Miles Space. Era molto abile nello sviluppo sia del propulsore base che dell’aggiornamento a fusione. Abbiamo acquisito Miles Space e Faler è ora il nostro CTO. Ora sono entusiasta di prendere il nostro già stellare propulsore e renderlo potenziato dalla fusione, con notevoli miglioramenti delle prestazioni.