Lockheed Martin ganó un contrato de la Agencia de Proyectos de Investigación Avanzada de Defensa (DARPA) para desarrollar y demostrar una nave espacial de propulsión nuclear bajo un proyecto llamado Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations (DRACO).
El proyecto representará un rápido avance en la tecnología de propulsión en beneficio de la exploración y la defensa nacional. Cislunar se refiere a la región del espacio desde la Tierra hasta e incluyendo la región alrededor de la superficie de la luna.
DARPA se asoció con la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial de la NASA en el proyecto DRACO, ya que ambas agencias se beneficiarán de esta tecnología. La demostración de vuelo en el espacio de un vehículo con motor de cohete térmico nuclear tendrá lugar a más tardar en 2027.
Los motores de propulsión química han sido durante mucho tiempo el estándar para los vuelos espaciales, pero para que los humanos viajen a Marte, necesitarán una propulsión mucho más potente y eficiente. Los motores de propulsión térmica nuclear (NTP) ofrecen un empuje tan alto como la propulsión química convencional con una eficiencia de dos a cinco veces mayor, lo que significa que la nave espacial puede viajar más rápido y más lejos y puede reducir significativamente las necesidades de propulsor. También permiten escenarios de aborto en viajes a Marte que no son posibles con los sistemas de propulsión química, según Lockheed Martin.
Estos sistemas de propulsión térmica nuclear más potentes y eficientes pueden proporcionar tiempos de tránsito más rápidos entre destinos. Reducir el tiempo de tránsito es vital para que las misiones humanas a Marte limiten la exposición de la tripulación a la radiación. Esta es una tecnología de primera que se puede utilizar para transportar humanos y materiales a la Luna. Una nave espacial remolcadora nuclear segura y reutilizable revolucionaría las operaciones cislunares. Con más velocidad, agilidad y maniobrabilidad, la propulsión térmica nuclear también tiene muchas aplicaciones de seguridad nacional para el espacio cislunar.—Kirk Shireman, vicepresidente de Campañas de Exploración Lunar en Lockheed Martin Space
Un sistema NTP utiliza un reactor nuclear para calentar el propulsor de hidrógeno rápidamente a temperaturas muy altas y luego canaliza ese gas a través de la boquilla del motor para crear un poderoso empuje. El reactor basado en fisión utilizará un uranio poco enriquecido de alto ensayo especial (HALEU) para convertir el hidrógeno criogénico en un gas presurizado extremadamente caliente. El reactor no se encenderá hasta que la nave espacial haya alcanzado una órbita nuclear segura, lo que hace que el sistema NTP sea muy seguro.
Lockheed Martin se asoció con BWX Technologies para desarrollar el reactor nuclear y producir el combustible HALEU.
En los últimos años, BWXT ha estado madurando su combustible y diseño de propulsión térmica nuclear, y estamos entusiasmados de seguir expandiéndonos en el espacio con nuestra capacidad para entregar productos y capacidades nucleares al gobierno de los EE. UU. Esperamos construir el reactor y fabricar el combustible en nuestras instalaciones de Lynchburg, Virginia.—Joe Miller, presidente de BWXT Advanced Technologies LLC
Si bien los sistemas nucleares son un campo emergente, Lockheed Martin tiene una larga historia y experiencia en controles nucleares y ha construido muchos de los generadores termoeléctricos de radioisótopos de la NASA para las misiones planetarias de la NASA. Lockheed Martin también ha invertido mucho en almacenamiento y transferencia de hidrógeno criogénico. Esta tecnología clave será necesaria en la exploración del espacio profundo no solo para NTP, sino también para los sistemas de propulsión convencionales.
Las últimas pruebas de motores de cohetes térmicos nucleares realizadas por los Estados Unidos ocurrieron hace más de 50 años en el marco de los proyectos Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application y Rover de la NASA.
La NASA, el Departamento de Energía (DOE) y la industria también están desarrollando tecnologías nucleares espaciales avanzadas para múltiples iniciativas para aprovechar la energía para la exploración espacial. A través del proyecto Fission Surface Power de la NASA, el DOE otorgó tres esfuerzos de diseño comercial para desarrollar conceptos de plantas de energía nuclear que podrían usarse en la superficie de la Luna y, más tarde, en Marte.