NASA kembangkan mesin roket Nuklir menuju planet Mars

NASA kembangkan mesin roket Nuklir menuju planet Mars

Hasil gambar untuk Nuclear-powered spacecraft would cut travel time to the Red Planet By Stephen Stapczynski
model sebuah pesawat ruang angkasa dengan roket bertenaga nuklir BWXT. (BWXT Nuclear Energy Inc)

kabar-energi.com – Dalam perlombaan untuk mendaratkan manusia di Mars, NASA menggunakan teknologi dari jaring laba-laba, roket bertenaga nuklir.

Tahun lalu, NASA bermitra dengan BWXT Nuclear Energy Inc. untuk kontrak senilai $ 18,8 juta merancang reaktor dan mengembangkan bahan bakar untuk digunakan di mesin propulsi nuklir termal untuk perjalanan di dalam luar angkasa.

Tidak seperti roket konvensional yang membakar bahan bakar untuk menciptakan dorongan, sistem atom menggunakan reaktor untuk memanaskan propelan seperti hidrogen cair, yang kemudian meluas melalui nosel untuk memberi daya pada pesawat.

Meskipun sistem ini akan menjadi ceruk pasar dalam industri nuklir global, namun sangat menguntungkan bagi perusahaan yang berinovasi dengan teknologi, terutama untuk negara-negara seperti AS, di mana sektor energi atom mengalami kelesuan selama beberapa dekade.

“Penerapan kemampuan BWXT untuk sistem manufaktur untuk aplikasi ruang angkasa dalam pengembangan teknis yang sederhana namun sangat penting,” kata Jonathan Cirtain, wakil presiden untuk program teknologi maju di BWXT. “Ukuran pasar secara langsung terkait dengan seberapa mudah sistem ini dapat diproduksi dan bagaimana sistem tenaga nuklir di dalam ruang untuk daya listrik atau daya pendorong dibandingkan dengan sumber alternatif.”

Di AS, Eropa dan Jepang, peraturan yang lebih ketat, penundaan pembangunan, ketidakpercayaan masyarakat dan oposisi politik menghambat pengembangan tenaga nuklir dan membantu mendorong pelopor industri seperti Westinghouse Electric Co ke dalam kebangkrutan. Dan negara-negara seperti Jerman, Korea Selatan dan Taiwan mencari energi terbarukan atau gas alam murah sebagai gantinya, membuat China dan Rusia untuk memimpin pengembangan pembangkit nuklir baru.

Rosatom Corp. mengatakan rencana tahun ini untuk menguji prototipe mesin nuklir untuk pesawat ruang angkasa yang bisa menuju Mars. Rusia sejauh ini telah memimpin penelitian di lapangan dan telah menempatkan lebih dari 30 reaktor fisi di luar angkasa, menurut Asosiasi Nuklir Dunia. China bertujuan untuk menggunakan pesawat bertenaga atom sebagai bagian dari rencana penjelajahan antariksa hingga tahun 2045, menurut kantor berita Xinhua.

NASA menghadapi persaingan dalam perlombaan ke Mars dari kalangan industrialis seperti Elon Musk, yang juga telah berjanji untuk membawa orang ke planet merah. Space Exploration Technologies Corp. yang didirikan oleh Musk, sedang mengembangkan mesin oksigen dan metana berbahan bakar cair. Jeff Bezos Blue Origin sedang menguji sebuah mesin yang menggunakan cairan oksigen dan gas alam cair.

NASA juga mempertimbangkan pada teknologi atom untuk membangun koloni manusia begitu mereka sampai ke Mars. NASA dan Departemen Energi sedang mengembangkan reaktor fisi nuklir, yang dikenal sebagai Kilopower, yang dapat menyediakan hingga 10 kilowatt tenaga dan dipasang di planet dan bulan lain. NASA telah menggunakan generator termoelektrik radioisotop, baterai yang mengeluarkan panas dari bahan radioaktif pada misi luar angkasa sebelumnya, termasuk rautan Curiosity Mars.

Hasil gambar untuk Nuclear-powered spacecraft would cut travel time to the Red Planet By Stephen Stapczynski
Sebuah model roket bertenaga nuklir yang menggunakan fisi untuk menghasilkan propulsi. (getty images)

Bagi BWXT, kontrak NASA adalah yang terbaru dalam silsilah panjangnya di industri ini. Perusahaan ini merupakan cabang dari Babcock & Wilcox, yang merancang dan membangun beberapa reaktor nuklir pertama di dunia dan kapal selam bertenaga atom, dan telah mengerjakan studi kelayakan untuk sistem penggerak nuklir di luar angkasa dengan berbagai agen AS selama beberapa dekade terakhir. Kontrak terakhirnya berjalan sampai September 2019.

Dalam rencana eksplorasi manusia NASA untuk Mars, yang dikembangkan pada tahun 2009, propulsi nuklir termal adalah pilihan yang lebih disukai. Dua teknologi lain yang dipertimbangkan adalah penguat tenaga surya dan listrik. Roket termal nuklir pertama kali diteliti dan diuji oleh NASA antara tahun 1955 dan 1972, sebelum program tersebut dibatalkan oleh Kongres karena masalah biaya. NASA telah meninjau ulang propulsi panas nuklir beberapa kali selama bertahun-tahun, namun tidak melampaui studi kelayakan.

“Kemajuan signifikan dalam pengembangan penelitian dan teknologi material telah memungkinkan material baru dipertimbangkan untuk komponen penting reaktor,” kata BWXT’s Cirtain.

Hasil gambar untuk Nuclear-powered spacecraft would cut travel time to the Red Planet By Stephen Stapczynski
Sebuah tiruan dari Mesin Nuklir untuk Aplikasi Kendaraan Roket, atau NERVA, pada tahun 1967. (bettmann)

Sistem propulsi nuklir dapat memberikan keleluasaan untuk membatalkan dan mengembalikan bahkan beberapa bulan ke dalam sebuah misi, kata Jeffrey Sheehy, chief engineer Direktorat Misi Teknologi Space di NASA. “Kebaruan dari desain reaktor membatasi jumlah bahan bakar nuklir yang dibutuhkan untuk melakukan manuver propulsi. Akan mungkin untuk me-restart mesin itu beberapa kali, “katanya.

Sementara kru harus terlindung dari radiasi reaktor, kecepatan yang lebih tinggi dari pesawat bertenaga nuklir akan mengurangi waktu astronot terkena radiasi kosmik, menurut Purdue’s Heister.

Penggerak nuklir mungkin merupakan pilihan utama untuk perjalanan di dalam angkasa, namun seluk beluk teknologi dan pengujiannya berarti bahwa biaya pengembangan bisa menjadi penghalang utama, kata Claudio Bruno, seorang profesor di University of Connecticut. Dengan menggunakan teknologi yang dikembangkan NASA beberapa dekade yang lalu bisa membantu mempercepat prosesnya, katanya.

Hasil gambar untuk Nuclear-powered spacecraft would cut travel time to the Red Planet By Stephen Stapczynski

Mendaratkan ke Mars bukanlah tugas kecil, memerlukan penerbangan angkasa sejauh 55 juta kilometer (34 juta mil), lebih dari 100 kali jarak dari Bumi ke Bulan. NASA mungkin tidak akan mengirim manusia untuk mengorbit ke planet ini sampai setidaknya awal 2030an. [bl/na]

Tinggalkan Komentar

%d bloggers like this: