NASA, lityum yakıtlı nükleer plazma motorunu test etti: Yeni devrin habercisi

NASA, beşerli Mars misyonlarının önünü açabilecek yeni kuşak bir elektrikli MPD itki sistemini muvaffakiyetle test etti. Jet İtki Laboratuvarı (JPL) bünyesinde gerçekleştirilen deneyde, elektromanyetik itki prensibiyle çalışan prototip bir motor ilk defa bu ölçekte devreye alındı. Test sonuçları, uzay nakliyeciliğinde esaslı değişimlerin habercisi olarak bedellendiriliyor.

120 kilovatlık rekor güç

Vakum ortamında gerçekleştirilen testte, geliştirilen elektromanyetik itici 120 kilovat güç düzeyine ulaşarak ABD’de bugüne kadar test edilen en güçlü elektrikli itki sistemi oldu. Bu paha, 2023 yılında fırlatılan Psyche misyonunda kullanılan elektrikli iticilerin yaklaşık 25 katı güç manasına geliyor. Fakat NASA için bu yalnızca başlangıç.

Gerçekleştirilen test sırasında itici, beş kere ateşlendi ve sıcaklıklar 2.800 santigrat dereceyi aştı. Çalışma esnasında motorun dış elektrodu kırmızı renkte parlarken, merkezde yer alan tungsten elektrot ağır beyaz bir ışık yaydı. Bu görsel, sistemin yüksek güçlü plazma üretim kapasitesini açıkça ortaya koydu.

MPD teknolojisi neden farklı?

MPD (manyetoplazmadinamik) iticiler, günümüzde kullanılan iyon motorları ve Hall tesirli iticilerden farklı bir çalışma prensibine sahip. Mevcut sistemler ekseriyetle güneş gücüyle çalışırken, iyonize edilmiş inert gazları düşük fakat daima itkiyle hızlandırıyor. Bu formül tesirli olsa da işlenebilen güç ölçüsü hudutlu kalıyor.

Buna karşılık MPD iticiler, yüksek elektrik akımlarının manyetik alanla etkileşimi sayesinde lityum plazmasını elektromanyetik olarak hızlandırıyor. Bu yaklaşım, çok daha yüksek güç yoğunluklarında çalışmayı mümkün kılıyor. NASA’ya nazaran bu sınıftaki elektrikli itki sistemleri, klâsik kimyasal roketlere kıyasla yüzde 90’a kadar daha az yakıt tüketebiliyor.

Lityumun tercih edilmesinin temel nedeni ise yüksek verimlilik ve uygun plazma özellikleri. Ayrıyeten bu sistemler, nükleer güç kaynaklarıyla birlikte kullanıldığında güneş gücüne bağımlılığı ortadan kaldırarak derin uzay misyonlarında büyük avantaj sağlıyor. Bilhassa Güneş’ten uzak uzaklıklarda güç üretiminin zorlaşması, nükleer dayanaklı sistemleri kritik hale getiriyor.

Yaklaşık iki buçuk yıldır geliştirilen MPD itici, NASA’nın nükleer eki programı kapsamında finanse ediliyor. Son gaye, megavat sınıfında nükleer elektrikli itki sistemleri ile beşerli Mars vazifelerini mümkün kılmak. NASA yöneticisi Jared Isaacman, testin akabinde yaptığı açıklamada, ajansın Mars maksadından vazgeçmediğini vurgulayarak bu muvaffakiyetin Kızıl Gezegen’e insan gönderme yolunda somut ilerleme sağladığını tabir etti.

İlk testten elde edilen datalar, önümüzdeki periyotta yapılacak daha kapsamlı denemelere ışık tutacak. Araştırma takımı, gelecek yıllarda her bir itici için 500 kilovat ile 1 megavat ortasında güç seviyelerine ulaşmayı hedefliyor.

Ancak beşerli bir Mars vazifesi için toplamda 2 ila 4 megavat güç gerekeceği hesaplanıyor. Bu da birden fazla MPD iticinin 23.000 saatten uzun mühlet boyunca kesintisiz çalışmasını zarurî kılıyor. Bu noktada en büyük zorluk, çok yüksek sıcaklıklarda çalışan bileşenlerin dayanıklılığını kanıtlamak olacak.

Bu alandaki çalışmalar sadece teorik seviyede değil. NASA’nın geliştirdiği SR-1 Freedom nükleer elektrikli uzay aracı, Aralık 2028’de fırlatılması planlanan bir öncü vazife olarak dikkat çekiyor. Araçta yer alacak 20 kilovatlık fisyon reaktörü, gelişmiş elektrikli iticileri besleyerek nükleer itki teknolojisinin derin uzaydaki performansını test edecek.

Kaynak : Donanimhaber