L’Agenzia Spaziale Europea sta supportando degli studi per valutare la possibilità di sfruttare l’energia nucleare come propellente per veicoli spaziali. I vantaggi di questa tecnologia e i tempi per vederla attuare
Lo spazio può essere esplorato con propellenti alternativi a quelli tradizionali, e una risposta può arrivare dall’energia nucleare. Su questo campo si stanno muovendo sia i privati (tempo fa parlammo del progetto di Rolls-Royce relativo ad un microreattore per spingere in orbita i veicoli spaziali) ed entità come l’Agenzia Spaziale Europea (ESA).
I progetti dell’ESA sui reattori nucleari spaziali
Anzitutto, l’ESA nei mesi scorsi è stata protagonista dell’annuncio di una iniziativa, in collaborazione con la nostra ASI ed ENEA, per la progettazione di un SNR, ovvero un reattore nucleare spaziale per alimentare le missioni sulla Luna, in particolare per le future basi (ed in vista anche di una ancor più futuribile conquista di Marte).
“I principi base per la progettazione dello Space Nuclear Reactor sono la modularità, in grado di garantire un facile ampliamento della potenza disponibile, e la ridondanza dei sistemi essenziali per garantire la massima sicurezza del reattore” aveva allora dichiarato Mariano Tarantino, a capo della Divisione ENEA di Sicurezza e sostenibilità del nucleare. “Particolare attenzione verrà posta alla minimizzazione del peso totale del sistema per rendere possibile il trasporto a bordo di un razzo cargo e l’affidabilità dei componenti, privilegiando, ove possibile, tecnologie mature made in Italy”.
L’energia nucleare come propellente per lo spazio: la Nuclear Electric Propulsion
Ma l’energia nucleare, come dicevamo, può essere utile in qualità di propellente per gli stessi veicoli spaziali, in luogo della reazione chimica che alimenta attualmente i motori ed il fotovoltaico. Ecco quindi la NEP, ovvero Nuclear electric propulsion, che potrebbe consentire ai mezzi spaziali di poter coprire distanze molto più lunghe di quelle attuali. Il tutto garantendo una efficienza maggiore e tempi più stretti di percorrenza.
Al momento, informa l’ESA, quando si parla di nucleare come propellente ci si riferisce all’utilizzo di determinati isotopi radioattivi “che hanno un tempo e vita relativamente breve”, i quali si trasformano in altri elementi liberando energia ed alimentando quindi gli strumenti. “È il caso, per esempio, della missione ESA/NASA Cassini/Huygens, destinata ad esplorare il sistema di Saturno e in modo particolare un satellite del pianeta gigante, Titano”, riporta l’agenzia. “Oltre a batterie, la Cassini/Huygens è fornita di tre generatori di energia radioattivi, che sfruttano il decadimento del Plutonio 238”.
Le tempistiche per realizzare propulsioni elettriche nucleari
Il progetto della NEP rappresenta un ulteriore passo avanti. Riguarderebbe una propulsione elettrica con origine nucleare ad oggi non ancora sperimentata nello spazio, ma che potrebbe far sì che un veicolo possa usufruire di una maggiore potenza erogata, oltre al vantaggio di non dover dipendere dalla luce solare per alimentare i sistemi e i motori.
Nei prossimi 11 mesi dovrebbero arrivare all’ESA i primi studi di fattibilità. Se ci saranno poi le sovvenzioni necessarie si passerà poi alla fase successiva, ovvero le prime sperimentazioni condotte dal FLIPP, ovvero il Future Launchers Preparatory Program. L’obiettivo è arrivare a concretizzare il tutto entro il 2035.
Il sistema di propulsione dovrebbe basarsi su un reattore a fissione che riscalda il carburante, producendo quindi un gas ad alta temperatura che spinge il veicolo con l’espulsione dalla camera di combustione. A tal proposito l’ESA sta sostenendo studi e ricerche come il pReliminary eurOpean reCKon on nuclEar electric propulLsion for space appLications (RocketRoll, complimenti alla creatività di chi ha tirato fuori un acronimo del genere), che vede protagoniste le università di Praga e di Stoccarda e i centri di ricerca dell’OHB Czechspace e dell’OHB System di Brema.
