Advanced Development Agency DARPA spolu s řadou organizací třetích stran zahajuje předběžný návrh programu DRACO. Jejím cílem je vytvořit slibnou kosmickou loď s jaderným raketovým motorem. S pomocí takové technologie bude armáda schopna získat zásadně nové možnosti logistického a jiného charakteru.
Nové úkoly
Pentagon v současné době pracuje na konceptu „rychlého manévru v prostoru mezi Zemí a Měsícem“. Jsou navrženy komplexy a systémy pro různé účely, schopné rychle umístit požadované zatížení na oběžnou dráhu a vyřešit určité vznikající problémy. V tomto případě jsou na vlastnosti nosné rakety a lodi s užitečným zatížením kladeny zvláštní požadavky. Právě ten druhý se navrhuje rozvíjet v rámci nového programu.
Program dostal název DRACO - Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations („Demonstrační raketa pro flexibilní operace na oběžné dráze měsíce“). Jak název napovídá, když mluvíme o demonstrátoru technologie raketových vesmírných komplexů. První start rakety a lodi nového typu se uskuteční nejpozději v roce 2025.
Klíčovým problémem programu DARPA je výběr pohonného systému. DARPA věří, že moderní chemické a budoucí elektrické raketové motory mají nepříznivý poměr klíčových charakteristik, a proto nejsou zcela vhodné pro použití při „rychlém manévru“.
Východiskem z této situace by měl být jaderný raketový motor (NRM), označovaný jako Nuclear Thermal Propulsion (NTP). Speciálně pro DRACO se navrhuje vyvinout takový motor s danou úrovní výkonu. Předpokládá se, že NRE s vysokým specifickým výkonem a vysokou účinností dodá lodi požadované vlastnosti.
V několika fázích
Hledání budoucích účastníků projektu začalo loni. Byly zaznamenány zprávy o blížícím se podpisu smluv s velkými organizacemi s rozsáhlými zkušenostmi v raketovém a vesmírném sektoru. Nebyla vyloučena možnost přilákat malé organizace s potřebnými kompetencemi. Nedávno proces hledání vyvrcholil podpisem smluv s dodavateli.
12. dubna společnost DARPA oznámila zahájení projekčních prací společnosti DRACO a výběr dodavatelů. Vývoj nových technologií a jednotek budou provádět společnosti General Atomics, Gryphon Technologies, Blue Origins a Lockheed Martin. Jsou jim přiděleny různé úkoly vč. docela složité.
Dříve bylo oznámeno, že program DRACO bude rozdělen do několika fází, z nichž každá vyřeší své vlastní problémy. První z nich, začínající právě teď, bude trvat 18 měsíců a skončí na podzim příštího roku.
Je rozdělena do dvou hlavních oblastí, v jejichž průběhu budou řešeny různé úkoly. Cílem projektu „Track A“je vytvořit definici obecného vzhledu pohonného systému na základě NTP a následný vývoj předběžného návrhu. Dodavatelem trati A se stává společnost General Atomics Hlavní součásti reaktoru bude vyvíjet společnost Gryphon Technologies.
Blue Track a Lockheed Martin budou na trati B fungovat souběžně. Mají vyvinout dva projekty vesmírných lodí. První, kdo udělal tzv. Demo Demonstration System (DS) pro testování. Poté bude na jeho základě vytvořen produkt Operačního systému (OS), určený pro plnohodnotný provoz.
Je třeba poznamenat, že projekty DS a OS nejsou hlavními součástmi programu. Hlavní pozornost v blízké budoucnosti bude věnována jadernému pohonnému systému NTP. Je nutné najít potřebné technologie a formovat hlavní rysy jeho designu. Rovněž DARPA a dodavatelé budou muset vyřešit bezpečnostní problémy.
DARPA již oznamuje další fáze programu, ale obejde se bez zbytečných podrobností. Do příštího podzimu se vytvoří podoba raketového a vesmírného systému, načež začne vývoj plnohodnotného projektu. První spuštění je naplánováno na rok 2025. Z pochopitelných důvodů vývojáři DRACO zatím nemohou odhalit všechny technické aspekty projektu.
Pokročilé technologie
Dostupná data o projektu DRACO nám umožňují představit si, jaký bude nový americký raketový a vesmírný systém - a proč je pro Pentagon, zastoupený DARPA, velkým zájmem. Takový systém by zahrnoval nosnou raketu, pravděpodobně jednoho ze stávajících typů, a speciální nově vyvinutou kosmickou loď.
Pro vzlet a vstup na vypočítanou oběžnou dráhu použije DRACO „tradiční“pomocnou raketu s raketovým motorem na chemické palivo. Navzdory všem výhodám a opatřením je NRM příliš nebezpečný pro použití v zemské atmosféře. Loď bude moci pouze vypustit vlastní motor ve vesmíru.
Společnost Gryphon Technologies nabízí nejmodernější design NRE založený na známém konceptu plynného hnacího motoru. V takovém motoru musí vodík vstupovat do jádra, přijímat tepelnou energii a vystupovat tryskou a vytvářet tah. Tento princip byl již použit v experimentálních projektech minulosti a v novém projektu se plánuje využití moderních řešení v oblasti struktur a technologií.
Plánuje se získat několik hlavních výhod pomocí NRE. Jaderný motor je mnohem kompaktnější a lehčí než kapalná elektrárna se stejnými indikátory tahu a také nepotřebuje velké nádrže na palivo a okysličovadlo. Využití atomové energie poskytuje významné výhody ve všech základních charakteristikách. Výroba NRE je však obtížná a nákladná a její použití je spojeno s řadou důležitých omezení. Nehoda se zničením jádra hrozí nejvážnějšími důsledky.
Budoucí problémy
DARPA a Pentagon naznačují, že raketový a vesmírný systém DRACO bude použit pro různé operace ve vesmíru na oběžné dráze Měsíce. DRACO se bude od stávajících kosmických lodí lišit větší flexibilitou a efektivitou použití. Americká armáda přitom nejmenuje konkrétní úkoly, kterým bude takový systém čelit.
Možná, že seznam budoucích povinností nové lodi s NRE ještě nebyl stanoven a úkoly pro ni budou hledány v dalších fázích programu. Nelze však vyloučit, že Pentagon již má s tímto vývojem nejvážnější plány, ale nepovažuje za nutné je zveřejňovat.
NASA také projevuje zájem o systémy s NRE - mohou být užitečné pro nevojenské průzkumy vesmíru. Očekává se, že systém podobný DRACO usnadní vědecké mise, jako jsou lety na Měsíc nebo Mars. V druhém případě podle výpočtů jaderný motor zkrátí dobu letu na polovinu.
Na to, aby Pentagon a NASA plánovali praktické využití slibného raketového a vesmírného systému, je však příliš brzy. V příštích letech se DARPA a tým smluvních organizací zaměří na budování teoretické a technologické základny a navrhování nových produktů. Pokud program DRACO nebude čelit vážným problémům, bude první zkušební let proveden v roce 2025 - a teprve do té doby budou jasné skutečné vyhlídky projektu v jeho současné podobě.
