La missione SR-1 Freedom della NASA sta facendo avanzare la propulsione elettrica nucleare (nuclear electric propulsion) con nuove iniziative contrattuali per accelerare i lavori sul suo modulo di potenza a fissione, aggiungendo al contempo una supervisione sulla sicurezza.
La NASA si sta avvicinando al volo di quella che descrive come la prima navicella spaziale alimentata da un reattore a fissione destinata a operare oltre l’orbita terrestre: Space Reactor-1 (SR-1) Freedom. Svelata durante l’evento “Ignition” dell’agenzia, la missione mira a dimostrare la propulsione elettrica nucleare nello spazio profondo—un approccio che utilizza l’elettricità generata a bordo per azionare propulsori ad altissima efficienza per viaggi di lunga durata.
I progressi chiave si concentrano ora sul modulo di alimentazione nucleare del veicolo, il cuore del sistema che genererà l’elettricità per la dimostrazione della propulsione. La NASA ha dichiarato di aver raggiunto accordi reciproci con i propri partner industriali e governativi su una serie di azioni contrattuali pensate per accelerare lo sviluppo e ridurre il rischio tecnico, mentre il progetto punta a un lancio verso la fine del 2028.
“Queste azioni contrattuali non solo riducono il rischio tecnico e ci aiutano a mantenere lo slancio verso il lancio del 2028, ma rafforzano anche la collaborazione tra i nostri partner”, ha dichiarato in una nota Steve Sinacore, direttore del programma SR-1 Freedom. Ha aggiunto che i passi sono intesi a mantenere la missione in linea con la tabella di marcia, gettando al contempo una solida base tecnica per i futuri voli spaziali alimentati dal nucleare.
In base al piano aggiornato, Sierra Lobo Inc. fornirà il sistema di conversione di potenza a ciclo Brayton chiuso (closed Brayton cycle) per il modulo di alimentazione nucleare. In questa configurazione, il calore prodotto dal reattore a fissione viene trasformato in energia elettrica tramite un sistema a circuito chiuso—elettricità che alimenterà poi l’esperimento di propulsione elettrica nucleare della navicella.
Il lavoro sarà svolto nell’ambito dello Space Flight Systems Development and Operations Contract III della NASA, assegnato nel 2024. Tale contratto supporta la progettazione, lo sviluppo, i test e le attività operative per hardware di volo spaziale presso il Glenn Research Center della NASA a Cleveland.
Il sistema di conversione è destinato a essere integrato con lo stesso reattore a fissione, che è in fase di progettazione e sviluppo presso l’Idaho National Laboratory del Dipartimento dell’Energia degli Stati Uniti. Insieme, questi componenti costituiscono il modulo di alimentazione nucleare che consente la dimostrazione di propulsione di SR-1 Freedom.
Poiché la missione prevede un reattore a fissione basato nello spazio, la NASA ha enfatizzato le misure di sicurezza integrate nel programma. L’agenzia ha affermato di applicare requisiti di sicurezza completi lungo tutto lo sviluppo del veicolo, inclusi riesami di sicurezza interagenzia, la supervisione continua da parte di un chief safety officer della NASA, la conformità alle normative pertinenti e un processo strutturato di progettazione della sicurezza che affronta pericoli, tolleranza ai guasti e rischi specifici del nucleare. La NASA ha inoltre osservato che il reattore non sarà attivato finché SR-1 Freedom non avrà lasciato l’orbita terrestre.
Oltre al test della tecnologia di propulsione, SR-1 Freedom dovrebbe trasportare verso Marte la missione scientifica SkyFall. SkyFall consiste di tre elicotteri marziani derivati dal design di Ingenuity. Ci si aspetta che i velivoli ad ala rotante raccolgano misurazioni scientifiche, contribuiscano a valutare potenziali zone di esplorazione e cerchino probabili fonti d’acqua.
La NASA inquadra SR-1 Freedom come un trampolino di lancio verso obiettivi più ampi nello spazio profondo, inclusi sistemi a fissione di nuova generazione che potrebbero fornire energia affidabile per una futura base lunare durante le lunghe notti lunari o in località dove la luce solare è limitata e i soli array solari potrebbero non bastare.
Perché è importante
La propulsione elettrica nucleare e l’energia da fissione compatta potrebbero cambiare ciò che è concretamente fattibile per missioni di lunga durata verso Marte e oltre, fornendo una potenza elettrica continua laddove l’energia solare è limitata. Il progetto segnala inoltre un rafforzamento della partnership NASA-DOE sulle tecnologie nucleari spaziali, insieme a un’intensificazione dell’attenzione su sicurezza e supervisione. L’obiettivo di lancio a fine 2028 — e la riuscita integrazione del reattore e dell’hardware di conversione Brayton — saranno tappe fondamentali da monitorare.