Ze Země na Mars za pouhý měsíc. Zahájen vývoj motoru poháněného jadernou fúzí
19. 7. 2023 – 18:34 | Technologie | Pavel Jégl | Diskuze:
Motory založené na jaderné fúzi mohou vyvolat revoluci v letech do vesmíru. Stejné reakce, které pohánějí Slunce, by mohly zkrátit dobu cesty na Mars z šesti až devíti měsíců na 30 dnů, anebo let k Saturnu a jeho měsícům ze zhruba osmi let na dva roky.
Společnost Pulsar Fusion, která se zabývá raketovými pohony, zahájila v anglickém městečku Bletchley konstrukci fúzního motoru, informuje žurnál TechCrunch. Její představitelé prohlašují, že chtějí být první firmou, která ve vesmíru zažehne motor poháněný fúzní energií.
Ředitel firmy Richard Dinan odhaduje, že by se to mohlo podařit v roce 2027.
Rozsvítí Slunce v raketě
Vývoj takového pohonu bude obtížný. Napodobit Slunce není snadné. Klíčovým úkolem je udržet během jaderné fúze ultražhavé plazma uzamčené uvnitř elektromagnetického pole. Experti se snaží vymyslet, jak to udělat stabilním a bezpečným způsobem.
„Problém spočívá v tom, že plazma se chová jako meteorologický systém. Je neuvěřitelně těžké ho předvídat pomocí běžných technik,“ cituje TechCrunch Jamese Lamberta, jednoho z manažerů Pulsar Fusion.
Nevyzpytatelné „fúzní počasí“ se chystá Pulsar Fusion zmapovat a předvídat pomocí strojového učení a umělé inteligence. Spolupracuje na tom s americkou technologickou společností Princentonské satelitní systémy (Princeton Satellite Systems).
Cílem je pomocí algoritmů a superpočítačů předpovědět, jak se plazma bude chovat a jak ho bude nutné řídit. Experti při tom využijí data z plazmových výstřelů z reaktoru PFRC-2, který zkonstruovala laboratoř plazmové fyziky v Princetonu.
Palivem pro fúzní pohon má být deuterium s heliem.
Pokud se expertům podaří, aby vše fungovalo, jak má, teplota v komoře dosáhne několika set milionů stupňů Celsia. To znamená, že několikanásobně převýší teplotu na Slunci – ve středu naší hvězdy je „pouhých“ 15 milionů stupňů Celsia.
Za vysokými teplotami projektovanými pro komoru motoru je jednoduchý důvod: ve vesmíru ani na Zemi není možné dosáhnout takového tlaku jako uvnitř Slunce, kde je drtivá gravitace. Tlak tedy nahrazuje extrémní teplota.
Jaderná (termojaderná) fúze se od štěpení liší tím, že se při ní slučují atomy. Při tom se uvolňuje energie, aniž by se vytvářel toxický odpad.
‚My to dokážeme‘
Uvolněná energie z chystaného fúzního motoru by měla pohánět rakety rychlostí přes 800 000 kilometrů za hodinu.
V motoru se směrovanou fúzi (Direct Fusion Drive, DFD) budou nabité částice vytvářet tah přímo, nikoli přeměnou na elektřinu. Bude to účinnější. Pohon atomovými izotopy nebude potřebovat velkou zásobu paliva.
S fúzí získají vesmírné lodě pořádnou porci energie. Takovou, že s ní bude možné pomýšlet na daleké lety, třeba až za oběžnou dráhu Neptunu, nejvzdálenější planety od Slunce.
Kromě toho, že jaderná fúze výrazně zkrátí cesty k planetám, slibuje téměř neomezenou a čistou energii pro život na Zemi. Můžeme s ní získat nevyčerpatelný zdroj energie, svatý grál energetiky.
Pokud lidé zkrotí a udrží fúzní reakci pro energetická zařízení, bude snadné dosáhnout ji ve vesmíru. Výzkumníci z obou společností jsou přesvědčeni, že technologie bude poprvé, až o desítky let dříve, vyzkoušena ve vesmíru, protože chybějící atmosféra a ultranízké teploty tam jsou pro fúzní reakce příznivější. Na rozdíl od fúzních elektráren, nevyžaduje fúzní pohon v kosmu obrovské turbíny.
„Musíme si pochopitelně položit otázku, zda lidstvo dokáže uskutečnit jadernou fúzi na Zemi. Pokud se to nepodaří, pak to všechno nemá žádný význam,“ říká Richard Dinan. „Pokud to ale dokážeme – a my to dokážeme – potom bude fúzní pohon nevyhnutelný a pro lidskou evoluci ve vesmíru neodolatelný,“ dodává vizionář, který stojí v čele Pulsar Fusion.