¿Cuáles son los aspectos económicos de la propulsión térmica nuclear?

¿Alguien puede desglosar el costo de desarrollar e implementar un motor térmico nuclear de etapa superior?

Después del desarrollo, ¿cuál podría ser el precio de cada motor producido?

Consulte A Technical and Economic Introduction to Nuclear Rockets de James A. Dewar para obtener un relato interesante de primera mano sobre el tema. Tal vez sea un poco difícil de seguir sin un contexto, así que aquí también está el episodio de The Space Show que lo impulsó a escribirlo.
@TidalWave, gracias por esta referencia, es exactamente lo que estaba buscando.

Respuestas (2)

Cualquier respuesta sensata a su pregunta debe hacer una suposición implícita sobre la cantidad de motores que se ordenarán en general. Es decir, necesitamos saber el número de vuelos tripulados planeados a Marte y otros destinos importantes, ya que los costos fijos (hundidos) de un programa basado en NTR son significativos. Las siguientes ideas se basan en algunos documentos de la NASA que analizan las NTR.

Veamos qué se debe investigar y hacer hoy (puede estimar las horas-persona y los gastos de equipo requeridos, y multiplicarlo por 2.5 para permitir su optimismo):

  • Elementos combustibles junto con un revestimiento resistente a la infernal combinación de alto flujo de neutrones e hidrógeno caliente
  • Se debe construir una nueva plataforma de prueba en el sitio de prueba de Nevada sin que los EE. UU. parezcan un violador de los tratados de prohibición de pruebas.
  • Los códigos de simulación hidrotermoneutrónica deben ser revalidados
  • Se debe construir una instalación de abastecimiento de combustible, prueba e integración en Cabo Cañaveral
  • Una planta dedicada a la producción de combustible
  • Una línea de montaje de motores
  • Software y hardware de control NTR
  • Se debe realizar todo el conjunto de pruebas de vibración, daño por radiación, interferencia electromagnética, caída, aborto, etc., etc.
  • Se deben preparar y archivar declaraciones de impacto ambiental para todas las actividades e instalaciones mencionadas anteriormente.
  • Se debe establecer un estricto programa de control de calidad que une los esfuerzos de la NASA y el DoE.

Hay algunas sumas concretas repartidas por la NTRS, pero desconfiaría si confiara ciegamente en ellas. También hay muchas incógnitas, desde el número de disparos necesarios hasta la tecnología para fabricar los elementos combustibles.

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Recursos:

Vídeos:

  • (presunta prueba de un elemento combustible cermet bajo carga)
Una pregunta relacionada puede ser el punto de umbral para el ahorro de costos sobre los quemadores actuales (LOX/LH2) de un nivel de empuje dado.
No veo ningún problema con la prohibición de las pruebas: un NTR es "solo" un tipo especial de reactor nuclear. El Proyecto Orión sería diferente.
@Martin: aparentemente, los rusos consideraban que NERVA era un problema de diplomacia.
@DeerHunter: ¿Fuente? De nuevo: ¿Por qué?
@MartinSchröder txchnologist.com/post/25510667530/… "Una cuenta en el "Área 51: Una historia sin censura de la base militar ultrasecreta de Estados Unidos" de Annie Jacobsen pinta una imagen aún más salvaje. El 12 de enero de 1965, escribe Jacobsen, un kiwi Se permitió que el reactor de Los Álamos se sobrecalentara como una especie de ejercicio de práctica para un accidente nuclear, y finalmente estalló. Una nube radiactiva flotó hacia el oeste hacia Los Ángeles y luego hacia el mar, según el libro de Jacobsen. Los rusos argumentaron que violó la Prueba Nuclear. Tratado de Prohibición ” .
@DeerHunter: Gracias por la fuente. Encuentro que está sujeto a debate, y si es necesario, el tratado tendría que ser enmendado.

En los últimos 6 años, la NASA y el DOE se han esforzado bastante en estimar el costo de recuperar la tecnología NTP asumiendo combustible CERMET basado en grafito o tungsteno. Las estimaciones para incluir el desarrollo de combustible, el desarrollo de reactores, las pruebas de reactores y la infraestructura oscilaron entre $ 4 y 6 mil millones durante 10 a 15 años.

Sin embargo, donde se ha pensado poco hasta ahora es en cuántos motores se requerirían por década y qué tan reutilizable es cada motor. La falta de pensamiento se debe en parte al hecho de que las respuestas dependerían de la misión y la arquitectura y, a partir de ahora, no hay misión ni arquitectura.

Durante el programa Luna, Marte y más allá (Constelación) hubo algunos estudios MUY preliminares que indicaron que una década de exploración lunar podría ser entre un 40 y un 50 % más barata con NTP que con motores químicos, pero no estoy seguro de en qué punto inventaron el desarrollo. costo.

Bien, gracias por responder, pero ¿podría molestarlo para que también edite algunas referencias? ¿Como enlaces web a algunos de los documentos más relevantes y tal vez una cita o dos, si la fuente lo permite? ¡Salud!
Esa cifra citada de '40-50% más barato con NTP' se corresponde con el aumento en Isp que generalmente se observa en los estudios de NTR. Mejor presentación. El problema es el costo continuo de entregar 'x' masa al destino (?) con un motor/etapa que cuesta 'n' dólares. Dicho de otra manera, ¿el costo de la misión para NTR es realmente menor que para LO2/LH2? Descubrimos con Shuttle que la reutilización no era tan económica como se esperaba, aunque se veía bien en el papel. Y Shuttle no tenía elementos radiactivos. . .
Lamentablemente, en los últimos años, el DOE y la NASA han estado eliminando muchas referencias de OSTI y NTRS. El estudio al que me refiero, con respecto al desarrollo del sistema en el que participé, se completó en el período 09-10, pero no puedo encontrar una referencia en la red. Hay este enlace de los años 90, pero te puedo decir que ahora está desactualizado. ntrs.nasa.gov/archive/nasa/casi.ntrs.nasa.gov/19960007720.pdf
En cuanto al costo por misión, definitivamente es más barato, con respecto a la usabilidad, hay un costo político y financiero con un sistema que no es reutilizable. Ahora nos esforzamos mucho para que los iraníes abandonen un programa de uranio altamente enriquecido, por lo que es difícil embarcarse en un programa en el que cada misión requiere un nuevo lote de HEU.
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