ปัจจุบัน การเดินทางไปดาวอังคารด้วยจรวดเคมีทั่วไปต้องใช้เวลาอย่างน้อย 6-9 เดือน ซึ่งเป็นระยะเวลาที่ยาวนานและเต็มไปด้วยความเสี่ยงสำหรับนักบินอวกาศ แต่ล่าสุด องค์การนาซากำลังร่วมมือกับสำนักงานโครงการวิจัยขั้นสูงด้านกลาโหม (DARPA) เพื่อพัฒนาเทคโนโลยีที่จะมาพลิกโฉมการสำรวจอวกาศ นั่นคือ ระบบขับเคลื่อนด้วยความร้อนนิวเคลียร์ (Nuclear Thermal Propulsion) ซึ่งจะช่วยลดระยะเวลาการเดินทางไปดาวอังคารให้เหลือเพียง 6 เดือนเท่านั้น
เทคโนโลยีจรวดพลังงานนิวเคลียร์ทำงานอย่างไร?
ในอดีต จรวดขับเคลื่อนด้วยเชื้อเพลิงเคมี (Chemical Propulsion) จะใช้การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงเหลว (เช่น ไฮโดรเจนเหลว) และสารออกซิไดซ์ (เช่น ออกซิเจนเหลว) เพื่อสร้างแรงขับเคลื่อน แต่ในจรวดขับเคลื่อนด้วยความร้อนนิวเคลียร์ (Nuclear Thermal Rocket) จะใช้เตาปฏิกรณ์นิวเคลียร์แบบฟิชชัน (Fission Reactor) เป็นแหล่งความร้อนหลัก ซึ่งความร้อนนี้จะถูกนำไปถ่ายเทให้กับเชื้อเพลิงเหลว ซึ่งโดยทั่วไปคือ ไฮโดรเจนเหลว (Liquid Hydrogen) เมื่อได้รับความร้อนสูงจะเปลี่ยนสถานะเป็นแก๊สแรงดันสูงและถูกพ่นออกมาทางหัวฉีดจรวด (Nozzle) ด้วยความเร็วสูงมาก ก่อให้เกิดแรงขับเคลื่อนมหาศาลที่ทรงประสิทธิภาพกว่าจรวดเคมีถึง 2-3 เท่า
ความก้าวหน้านี้ถือเป็นก้าวกระโดดที่สำคัญ เนื่องจากจรวดนิวเคลียร์ไม่ต้องแบกสารออกซิไดซ์ไปด้วย ทำให้ลดน้ำหนักรวมของจรวดลงได้มาก ส่งผลให้สามารถเดินทางได้เร็วขึ้น และบรรทุกสัมภาระทางวิทยาศาสตร์ได้มากขึ้น
การร่นระยะเวลาเดินทางไปดาวอังคารไม่เพียงแต่ช่วยประหยัดเวลา แต่ยังช่วยลดความเสี่ยงที่นักบินอวกาศจะต้องเผชิญในอวกาศเป็นเวลานาน ทั้งจากรังสีคอสมิก (Cosmic Ray) และรังสีจากดวงอาทิตย์ (Solar Radiation) ซึ่งส่งผลกระทบต่อสุขภาพ และยังลดความจำเป็นในการบรรทุกอาหาร น้ำ และอุปกรณ์ยังชีพในปริมาณมหาศาลอีกด้วย
โครงการนี้มีชื่อว่า DRACO (Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations) โดยนาซาและ DARPA ตั้งเป้าจะทดสอบระบบขับเคลื่อนนิวเคลียร์ในอวกาศจริงภายในปี ค.ศ. 2027 ซึ่งหากประสบความสำเร็จจะเป็นการเปิดประตูบานใหม่สู่การสำรวจห้วงอวกาศลึกได้อย่างที่ไม่เคยมีมาก่อน
เครดิตภาพ: Centrifugal Nuclear Thermal Rocket (CNTR)
- Liquid Uranium Rocket Cuts Mars Trip to 6 Months
About the Author
