NASA szykuje nuklearny statek na Marsa. Start już w 2028 roku

Nowy projekt ma całkowicie zmienić sposób, w jaki lecimy w głąb Układu Słonecznego. Amerykańska agencja chce połączyć reaktor jądrowy, flotę marsjańskich dronów i ambitny program powrotu na Księżyc w jedną, spójną strategię na kolejną dekadę.

Nuklearny „statek roboczy” NASA: Space Reactor‑1 Freedom

Podczas wewnętrznego wydarzenia Ignition NASA zapowiedziała misję, która ma wystartować przed końcem 2028 roku. Chodzi o wysłanie w stronę Marsa statku o nazwie Space Reactor‑1 Freedom, w skrócie SR‑1 Freedom.

SR‑1 Freedom ma być pierwszym w historii statkiem międzyplanetarnym z elektrycznym napędem nuklearnym, faktycznie użytym w przestrzeni kosmicznej.

Inżynierowie od dziesięcioleci rozpracowują różne koncepcje napędu jądrowego, ale dotąd żadna nie opuściła ziemskiej orbity. SR‑1 ma to wreszcie zmienić. Zamiast dużych paneli słonecznych, które słabną im dalej od Słońca, statek zabierze na pokład kompaktowy reaktor jądrowy. Ten reaktor będzie zasilał elektryczne silniki i systemy pokładowe nawet w odległych rejonach Układu Słonecznego.

Takie rozwiązanie daje kilka kluczowych przewag: więcej energii, stabilniejsze zasilanie oraz możliwość pracy tam, gdzie światła słonecznego jest już za mało dla tradycyjnych sond. NASA wprost mówi o wejściu w epokę „głębokiego kosmosu” z napędem jądrowym jako standardem przy dłuższych misjach.

Przeczytaj również: Blue Origin chce chronić Ziemię przed asteroidami. Nowa misja NEO Hunter

Flota dronów nad Marsa: projekt Skyfall

Samo dotarcie do Marsa to dopiero pierwszy krok. Po wejściu na orbitę Czerwonej Planety SR‑1 ma wypuścić z pokładu całą flotę małych helikopterów inspirowanych słynnym dronem Ingenuity.

Pod nazwą Skyfall kryje się rój marsjańskich helikopterów, które mają przejąć rolę zwiadowców i „kurierów danych” nad dużymi obszarami planety.

Helikoptery będą w stanie latać tam, gdzie łaziki nie dojadą: nad stromymi zboczami, polami kamieni czy miękkimi wydmami. Z góry łatwiej szukać ciekawych geologicznie miejsc, potencjalnych zasobów, a w przyszłości także terenów pod bazy dla ludzi.

Przeczytaj również: Astronomowie zaskoczeni tajemniczym sygnałem radiowym co 36 minut

NASA podkreśla, że Skyfall nie jest tylko kolejnym eksperymentem. To ma być krok w stronę budowy pełnej „infrastruktury robotycznej” wokół Marsa, która przygotuje teren pod długotrwałe misje załogowe. W projekcie uczestniczy m.in. amerykański Departament Energii, co sugeruje, że reaktor SR‑1 i system zasilania dronów będą testem technologii przydatnych także na powierzchni planety.

Księżyc dalej na pierwszym planie: korekta programu Artemis

Mars brzmi widowiskowo, ale dla NASA priorytetem wciąż pozostaje Księżyc. Agencja jasno mówi: prawdziwe, długotrwałe misje na Marsa będą możliwe dopiero wtedy, gdy nauczymy się żyć i pracować w trybie „pół-stałym” na Srebrnym Globie.

Przeczytaj również: Ta odmiana jabłek bije rekordy sprzedaży. Co w niej tak kusi?

Artemis II, III i IV: co się zmienia w harmonogramie

Najbliższe lata w programie Artemis mają wyglądać inaczej, niż planowano jeszcze niedawno:

• Artemis II – załogowy lot wokół Księżyca. Czterech astronautów ma sprawdzić w praktyce działanie rakiety SLS i statku Orion w warunkach zbliżonych do docelowych misji lądowania.
• Artemis III – zamiast lądowania na Księżycu misja skupi się na testach systemów w pobliżu Ziemi. NASA woli dopracować sprzęt i procedury, niż ryzykować zbyt wcześnie.
• Artemis IV – to właśnie ta misja ma przynieść pierwszy od czasów Apollo powrót człowieka na powierzchnię Księżyca.

Celem jest dojście do tempa co najmniej jednego lądowania na Księżycu rocznie, a z czasem nawet co pół roku, z udziałem kilku firm komercyjnych.

Takie podejście wymaga innej filozofii pracy. Szef NASA mówi o „podejściu iteracyjnym”, czyli serii częstszych, mniejszych kroków, gdzie każda misja szybko wnosi poprawki do kolejnej. Ten model sprawdził się kiedyś przy programie Apollo i dziś NASA chce go odświeżyć, korzystając z doświadczeń prywatnych firm rakietowych.

Gateway na hamulcu, inwestycje schodzą na powierzchnię

W pierwotnych planach duże znaczenie miała stacja Gateway, czyli mini-stacja kosmiczna na orbicie Księżyca. Teraz projekt trafia w tryb „pauzy technicznej”. NASA coraz wyraźniej stawia pieniądze i zasoby na infrastrukturę bezpośrednio na powierzchni.

Nowy plan rozwoju obecności na Księżycu ma trzy etapy:

W każdej z faz NASA chce działać wspólnie z partnerami zagranicznymi. W planach pojawiają się m.in. Japonia i Włochy, które mają dołożyć swoje moduły, technologie i załogi. To trochę inny model niż w czasach Apollo, gdy Stany Zjednoczone praktycznie samodzielnie ciągnęły cały program.

Co dalej z ISS: łagodne przekazanie pałeczki komercyjnym stacjom

Na niskiej orbicie wokół Ziemi wciąż pracuje Międzynarodowa Stacja Kosmiczna. To konstrukcja działająca od ponad dwóch dekad i jej kres jest przesądzony – gdzieś na początku lat 30. ISS ma zostać kontrolowanie sprowadzona w atmosferę i spalić się nad Pacyfikiem.

NASA nie chce jednak dopuścić do „dziury orbitalnej”, szczególnie gdy tempo chińskiego programu kosmicznego rośnie. Zamiast nagłego cięcia pojawia się pomysł miękkiego przejścia do stacji komercyjnych.

Plan zakłada najpierw dołączenie do ISS nowego modułu państwowego, a następnie stopniowe dołączanie modułów komercyjnych, które z czasem odłączą się i zaczną latać samodzielnie.

Taki model ma dać prywatnym firmom czas na przetestowanie rozwiązań w realnych warunkach, bez presji „gotowości na już”. Rynek stacji komercyjnych dopiero się kształtuje, a NASA chce pełnić rolę pierwszego, stabilnego klienta, zamiast tylko arbitra przy konkursach na projekty.

Dlaczego napęd nuklearny może stać się standardem lotów w głąb kosmosu

W tle wszystkich tych ogłoszeń pojawia się jeden wspólny wątek: energetyka. Im dalej od Słońca, tym bardziej panele słoneczne zawodzą. Reaktory jądrowe oferują kilka rzeczy, których inne rozwiązania na razie nie są w stanie zapewnić na podobną skalę:

• stałe, przewidywalne zasilanie niezależne od odległości od Słońca,
• możliwość zasilania wielu instrumentów jednocześnie,
• wysoką gęstość energii przy stosunkowo niewielkiej masie paliwa.

Dla misji na Marsa czy dalej, np. w okolice Jowisza i Saturna, różnica w możliwościach między klasyczną sondą słoneczną a jednostką z napędem nuklearnym może przełożyć się na lata skrócenia podróży i zupełnie nową klasę eksperymentów naukowych.

Oczywiście reaktory w kosmosie budzą też pytania. Trzeba zadbać o bezpieczeństwo podczas startu, tak aby ewentualna awaria rakiety nie rozrzuciła aktywnego materiału nad Ziemią. Inżynierowie zwykle projektują takie systemy tak, by reaktor pozostawał w stanie „uśpionym” aż do wyjścia na bezpieczną orbitę, a sam rdzeń był odporny na uszkodzenia mechaniczne.

Co może wyniknąć z planu NASA w dłuższej perspektywie

Jeśli projekt SR‑1 Freedom się powiedzie, kolejne statki z napędem nuklearnym mogą stać się czymś w rodzaju kosmicznych holowników. Taki „traktor” mógłby holować ładunki na Marsa, do asteroid, a nawet pomagać przenosić większe struktury, jak moduły stacji kosmicznych, pomiędzy różnymi orbitami.

Rozwój księżycowej infrastruktury, opisany w trzech fazach, ma z kolei szansę przyspieszyć powstanie całej branży usług okołoksiężycowych. Od wydobycia surowców, przez drukowanie konstrukcji z regolitu, po serwisowanie satelitów z orbity Księżyca. EVery element tego łańcucha może z czasem stać się niezależnym biznesem, a nie tylko pobocznym efektem programów narodowych agencji.

Dla zwykłego odbiorcy najważniejszy może być inny aspekt: jeśli napęd nuklearny zadziała zgodnie z planem, skróci się czas podróży ludzi na Marsa. Krótszy lot to mniejsze narażenie na promieniowanie kosmiczne, mniej problemów z utratą masy mięśniowej i kości oraz większa szansa, że takie misje przestaną być jednorazowymi „wyprawami stulecia”, a staną się cyklicznymi ekspedycjami. Wtedy pytanie nie brzmi już „czy polecimy na Marsa”, lecz „kiedy lot stanie się czymś tak zwyczajnym jak kiedyś pierwszy lot na Księżyc”.