Fusione Nucleare per lo Spazio: il motore Pulsar Fusion potrebbe rivoluzionare i Viaggi Spaziali

L’esplorazione spaziale potrebbe essere alle soglie di una trasformazione radicale grazie agli sforzi di Pulsar Fusion, un’azienda aerospaziale con sede nel Regno Unito. La compagnia sta sviluppando un innovativo motore a fusione compatto, denominato Dual Direct Fusion Drive (DDFD), destinato ad alimentare il suo veicolo spaziale Sunbird. L’obiettivo è rendere le missioni spaziali significativamente più rapide, meno costose e più efficienti rispetto alle tecnologie attuali.

Le Caratteristiche del Veicolo Spaziale Sunbird

Il progetto Sunbird si distingue per le sue ambiziose prestazioni. Il veicolo mira a raggiungere velocità prossime ai 530.000 km/h (equivalenti a circa 329.000 mph), una capacità resa possibile dal suo sistema di propulsione basato sulla fusione nucleare. Oltre alla velocità, Sunbird è progettato per avere un elevato impulso specifico e integrare un sistema di generazione di potenza da 2 MW. Queste caratteristiche lo configurano come un veicolo di trasferimento riutilizzabile, ideale per missioni nello spazio profondo attualmente complesse da realizzare.

Schema DDFD

Il Funzionamento del Dual Direct Fusion Drive

Il cuore tecnologico del Sunbird è il motore DDFD. Questo sistema è progettato per generare simultaneamente spinta propulsiva ed energia elettrica continua, operando con un’elevata efficienza energetica. Si prevede che possa fornire un impulso specifico compreso tra 10.000 e 15.000 secondi, generando al contempo 2 megawatt di energia. In termini pratici, ciò si traduce nella possibilità di missioni di durata maggiore con un consumo di propellente drasticamente inferiore rispetto ai razzi chimici tradizionali.

Si tratta di un concetto di motore che deriva dal DFD il motore a fusione a spinta diretta, dove la fusione nucleare è utulizzata direttamente per produrre spinta, senza passaggi intermedi.

Motore DFD da Princeton Plasma Laboratory

Il Motore DDFD ha la caratteristica di sfruttare la fusione non solo per ottenere la spinta , ma anche energia, si calcola sino a 2 MW, per i sistemi della nave spaziale.

Applicazioni Potenziali del Sunbird

Le capacità del Sunbird aprono scenari interessanti per diverse tipologie di missioni:

1. Trasporto verso Marte: Potrebbe trasportare carichi utili da 1.000 a 2.000 kg (2.200-4.400 libbre) verso Marte in meno di sei mesi, riducendo i tempi di transito di circa 60 giorni rispetto ai sistemi attuali e permettendo un invio più rapido di rifornimenti essenziali.
2. Sonde verso Pianeti Esterni: Consentirebbe l’invio di sonde verso Giove o Saturno in meno di quattro anni, fornendo al contempo l’energia necessaria per alimentare gli strumenti scientifici in regioni dove l’energia solare è debole.
3. Trasporto Cislunare: Come sistema riutilizzabile, potrebbe consegnare fino a 1.500 kg (3.300 libbre) di rifornimenti in orbita lunare, supportando operazioni logistiche, di processamento di carburante in situ e di navigazione.
4. Missioni verso Asteroidi: Faciliterebbe viaggi verso asteroidi vicini alla Terra per scopi di studio o estrazione mineraria (mining), riducendo i tempi di viaggio e fornendo l’energia richiesta per le operazioni di perforazione e processamento dei materiali.
5. Alimentazione di Telescopi Spaziali: Potrebbe fornire energia a telescopi spaziali di nuova generazione situati in orbite distanti, supportando sistemi criogenici e comunicazioni in tempo reale, ampliando le frontiere dell’osservazione astronomica.

Concetto di Sunbird (Pda Pulsar Fusion

Riduzione dei Costi e del Fabbisogno Energetico

Una delle fasi più dispendiose, in termini energetici, dei viaggi spaziali è il raggiungimento dell’orbita terrestre bassa (LEO). Il concetto operativo del Sunbird prevede che esso possa rimanere stazionato in orbita, quindi senssa scendere sulla Terra ogni volta, con il dispendio energetico richiesto. Si tratta di un concetto non nuovo, che, ad esempio, era previsto per l’astronave NERVA, che avrebbe dovuto utilizzare un motore a fissione nucleare e progettato negli anni settanta.

Altri veicoli spaziali potrebbero quindi attraccare al Sunbird e utilizzare il suo motore a fusione per la restante parte del viaggio interplanetario. Questo approccio potrebbe ridurre il fabbisogno di stoccaggio del propellente fino al 50% per missioni complesse come quelle verso Marte o Giove.

Tempistiche Previste

Pulsar Fusion ha pianificato l’inizio dei test statici a terra del motore DDFD nel corso di quest’anno (presumibilmente il 2024/2025, basandosi sul contesto temporale dell’articolo originale) e punta a una dimostrazione in orbita entro il 2027. Questa dimostrazione sarà un passo cruciale per validare l’efficacia della tecnologia nell’ambiente spaziale.