Die Advanced Development Agency DARPA beginnt zusammen mit einer Reihe von Drittorganisationen mit dem vorläufigen Design für das DRACO-Programm. Sein Ziel ist es, ein vielversprechendes Raumschiff mit einem nuklearen Raketenantrieb zu schaffen. Mit Hilfe einer solchen Technologie werden der Armee grundlegend neue Möglichkeiten logistischer und sonstiger Art eröffnet.
Neue Aufgaben
Das Pentagon arbeitet derzeit an dem Konzept des "schnellen Manövers im Raum zwischen Erde und Mond". Es werden Komplexe und Systeme für verschiedene Zwecke vorgeschlagen, die in der Lage sind, die erforderliche Last schnell in die Umlaufbahn zu bringen und bestimmte auftretende Probleme zu lösen. Dabei werden besondere Anforderungen an die Eigenschaften der Trägerrakete und des Schiffes mit Nutzlast gestellt. Letztere soll im Rahmen des neuen Programms entwickelt werden.
Das Programm erhielt den Namen DRACO - Demonstration Rocket for Agile Cislunar Operations ("Demonstrationsrakete für flexible Operationen in der Umlaufbahn des Mondes"). Wie der Name schon sagt, sprechen wir über den Raketen-Weltraum-Komplex-Technologie-Demonstrator. Der erste Start einer Rakete und eines Schiffes neuen Typs soll spätestens 2025 erfolgen.
Ein zentrales Thema im DARPA-Programm ist die Wahl des Antriebssystems. Die DARPA glaubt, dass moderne chemische und zukünftige elektrische Raketentriebwerke ein ungünstiges Verhältnis von Schlüsseleigenschaften aufweisen und daher für den Einsatz in "schnellen Manövern" nicht ganz geeignet sind.
Ein Ausweg aus dieser Situation sollte ein nuklearer Raketenantrieb (NRM) sein, der als Nuclear Thermal Propulsion (NTP) bezeichnet wird. Speziell für DRACO wird vorgeschlagen, einen solchen Motor mit einem bestimmten Leistungsniveau zu entwickeln. Es wird davon ausgegangen, dass das NRE mit hoher spezifischer Leistung und hohem Wirkungsgrad dem Schiff die erforderlichen Eigenschaften verleiht.
In mehreren Etappen
Die Suche nach zukünftigen Projektteilnehmern begann im vergangenen Jahr. Es wurde über die bevorstehende Vertragsunterzeichnung mit großen Organisationen mit umfangreicher Erfahrung im Raketen- und Raumfahrtsektor berichtet. Die Möglichkeit, kleine Organisationen mit den erforderlichen Kompetenzen zu gewinnen, wurde nicht ausgeschlossen. Kürzlich gipfelte der Suchprozess in der Unterzeichnung von Verträgen mit Auftragnehmern.
Am 12. April gab DARPA den Beginn der Planungsarbeiten von DRACO und die Auswahl der Auftragnehmer bekannt. Die Entwicklung neuer Technologien und Einheiten wird von General Atomics, Gryphon Technologies, Blue Origins und Lockheed Martin durchgeführt. Ihnen werden verschiedene Aufgaben übertragen, inkl. recht komplex.
Zuvor wurde berichtet, dass das DRACO-Programm in mehrere Phasen unterteilt wird, von denen jede ihre eigenen Probleme lösen wird. Die erste, die jetzt beginnt, wird 18 Monate dauern und im Herbst nächsten Jahres enden.
Es gliedert sich in zwei Hauptbereiche, in deren Verlauf verschiedene Aufgaben gelöst werden. Ziel des Projekts „Track A“ist die Definition des Gesamtbildes des Antriebssystems auf Basis von NTP und die anschließende Entwicklung des Vorentwurfs. General Atomics wird Auftragnehmer für Track A. Die Hauptkomponenten des Reaktors werden von Gryphon Technologies entwickelt.
Blue Origin und Lockheed Martin werden parallel an Track B arbeiten. Sie müssen zwei Projekte von Raumschiffen entwickeln. Der erste, der die sogenannte. Demo-System (DS) zum Testen. Darauf aufbauend wird dann ein Operational System (OS)-Produkt erstellt, das für den vollwertigen Betrieb ausgelegt ist.
Es wird darauf hingewiesen, dass die DS- und OS-Projekte nicht die Hauptkomponenten des Programms sind. Das Hauptaugenmerk wird in naher Zukunft auf dem nuklearen Antriebssystem NTP liegen. Es ist notwendig, die notwendigen Technologien zu finden und die Hauptmerkmale seines Designs zu bilden. Außerdem müssen DARPA und Auftragnehmer Sicherheitsprobleme lösen.
DARPA kündigt bereits die nächsten Etappen des Programms an, verzichtet aber auf unnötige Details. Bis zum nächsten Herbst wird das Erscheinungsbild des Raketen- und Weltraumsystems gebildet, wonach die Entwicklung eines vollwertigen Projekts beginnt. Der erste Start ist für 2025 geplant. Aus offensichtlichen Gründen können die Entwickler von DRACO noch nicht alle technischen Aspekte des Projekts verraten.
Fortgeschrittene Technologien
Die verfügbaren Daten zum DRACO-Projekt lassen uns erahnen, wie das neue amerikanische Raketen- und Weltraumsystem aussehen wird – und warum es für das Pentagon, vertreten durch DARPA, von großem Interesse ist. Ein solches System würde eine Trägerrakete, wahrscheinlich eines der bestehenden Typen, und ein spezielles neu entwickeltes Raumfahrzeug umfassen.
Für den Start und Eintritt in die berechnete Umlaufbahn wird DRACO eine "traditionelle" Booster-Rakete mit einem Raketenmotor mit chemischem Treibstoff verwenden. Trotz aller Vorteile und Vorsichtsmaßnahmen ist NRM für den Einsatz in der Erdatmosphäre zu gefährlich. Das Schiff wird nur in der Lage sein, seinen eigenen Motor im Weltraum zu starten.
Gryphon Technologies bietet ein hochmodernes NRE-Design basierend auf dem bekannten Konzept eines Gastreibstoffmotors. In einem solchen Triebwerk muss Wasserstoff in den Kern eintreten, thermische Energie aufnehmen und durch die Düse austreten, um Schub zu erzeugen. Dieses Prinzip wurde bereits in experimentellen Projekten der Vergangenheit angewendet, und im neuen Projekt ist geplant, moderne Lösungen im Bereich Strukturen und Technologien zu verwenden.
Es ist geplant, durch den Einsatz von NRE mehrere Hauptvorteile zu erzielen. Ein Nuklearmotor ist viel kompakter und leichter als eine Flüssigkeitsanlage mit den gleichen Schubindikatoren und benötigt auch keine großen Tanks für Brennstoff und Oxidationsmittel. Die Nutzung der Atomenergie bietet erhebliche Vorteile in allen grundlegenden Eigenschaften. NRE ist jedoch schwierig und teuer in der Herstellung, und seine Verwendung ist mit einer Reihe wichtiger Einschränkungen verbunden. Ein Unfall mit Zerstörung des Kerns droht die schwersten Folgen.
Zukunftsthemen
DARPA und das Pentagon geben an, dass das DRACO-Raketen- und Weltraumsystem für verschiedene Operationen im Weltraum innerhalb der Umlaufbahn des Mondes verwendet wird. DRACO wird sich von bestehenden Raumfahrzeugen durch größere Flexibilität und Nutzungseffizienz unterscheiden. Gleichzeitig nennt das US-Militär keine konkreten Aufgaben, denen ein solches System gegenübersteht.
Vielleicht steht die Liste der zukünftigen Aufgaben des neuen Schiffes bei NRE noch nicht fest, und Aufgaben dafür werden in den nächsten Phasen des Programms gesucht. Es ist jedoch nicht auszuschließen, dass das Pentagon bereits ernsthafte Pläne für diese Entwicklung hat, es aber nicht für notwendig hält, diese offenzulegen.
Auch die NASA zeigt Interesse an Systemen mit NRE - sie können für die nicht-militärische Weltraumforschung nützlich sein. Das DRACO-ähnliche System soll wissenschaftliche Missionen wie Flüge zum Mond oder Mars erleichtern. Im letzteren Fall wird nach Berechnungen ein Atomtriebwerk die Flugdauer um die Hälfte reduzieren.
Allerdings ist es für das Pentagon und die NASA noch zu früh, um den praktischen Einsatz eines vielversprechenden Raketen- und Weltraumsystems zu planen. In den kommenden Jahren werden sich DARPA und ein Team von Vertragsorganisationen auf den Aufbau der theoretischen und technologischen Grundlagen sowie auf die Entwicklung neuer Produkte konzentrieren. Wenn das DRACO-Programm nicht auf ernsthafte Probleme stößt, wird der erste Testflug im Jahr 2025 durchgeführt - und erst dann werden die tatsächlichen Perspektiven des Projekts in seiner jetzigen Form klar sein.
