Dr inż. Hisham Elgendy z Narodowego Centrum Badań Jądrowych uzyskał finansowanie w konkursie MINIATURA 10 realizowanym przez Narodowe Centrum Nauki. Grant pozwoli na rozwój technologii jądrowych dla przyszłych systemów napędu kosmicznego.

Grant MINIATURA wspiera działania naukowe stanowiące przygotowanie do przyszłych projektów badawczych. Projekt realizowany przez dr. Elgendy wpisuje się we współpracę rozwijaną pomiędzy Narodowym Centrum Badań Jądrowych, Siecią Badawczą Łukasiewicz – Instytutem Lotnictwa (ILOT) oraz Europejską Agencją Kosmiczną (ESA) w obszarze zaawansowanych systemów energetycznych i napędowych dla przyszłych misji kosmicznych.

W ostatnich latach technologie jądrowe stały się jednym z najbardziej perspektywicznych kierunków rozwoju światowego sektora kosmicznego. Szczególne zainteresowanie budzą systemy Nuclear Thermal Propulsion (NTP), wykorzystujące energię reaktora jądrowego do wytwarzania ciągu. W szczególności reaktory chłodzone gazem takie jak HTGR wytwarzają bezpośrednio ciąg rakiety, co wpływa znacząco na ekonomikę konstrukcji. Rozwiązania tego typu mogą znacząco zwiększyć możliwości przyszłych misji międzyplanetarnych, skrócić czas podróży oraz poprawić efektywność transportu ładunków i załóg w przestrzeni kosmicznej. Ma to ogromne znaczenie dla ochrony załóg misji przed zbyt długotrwałą ekspozycją na promieniowanie kosmiczne oraz mikrograwitację.

W ramach projektu dr Elgendy będzie współpracował z zespołami eksperckimi ESA nad analizą wymagań technicznych związanych z integracją zaawansowanych systemów reaktorowych z architekturą statków kosmicznych. Badania będą koncentrować się na określeniu ograniczeń projektowych, wymagań bezpieczeństwa oraz warunków eksploatacyjnych, które należy uwzględnić przy projektowaniu przyszłych systemów energetycznych i napędowych wykorzystujących energię jądrową.

Projekt wykorzystuje doświadczenia NCBJ zdobyte podczas wieloletnich prac nad zaawansowanymi reaktorami jądrowymi IV generacji, w szczególności nad technologią reaktora wysokotemperaturowego HTGR-POLA, a także kompetencje rozwijane w zakresie analiz termohydraulicznych i modelowania CFD. Uzyskane rezultaty będą wspierały działania prowadzone przez szerszy zespół badawczy oraz stanowiły podstawę do przygotowania kolejnych wspólnych projektów realizowanych przez NCBJ, ILOT i ESA.

– Technologie jądrowe dla zastosowań kosmicznych otwierają nowe możliwości dla przyszłej eksploracji kosmosu – w szczególności misji załogowych na Marsa. Współpraca z ESA pozwoli lepiej zrozumieć wymagania stawiane systemom energetycznym przeznaczonym do pracy w przestrzeni kosmicznej i stworzyć podstawy dla kolejnych wspólnych przedsięwzięć badawczych – mówi dr inż. Hisham Elgendy.

Znaczenie projektu wykracza poza pojedyncze działanie naukowe. Rozwój technologii jądrowych dla zastosowań kosmicznych jest obecnie jednym z najbardziej dynamicznie rozwijających się obszarów badań na świecie, a udział polskich instytucji w tego typu inicjatywach stwarza możliwość aktywnego uczestnictwa w przyszłych europejskich programach technologicznych.

– Projekt pozwala wykorzystać doświadczenia NCBJ zdobyte podczas prac nad zaawansowanymi reaktorami IV generacji w nowym, niezwykle perspektywicznym obszarze badań. Współpraca z ESA i ILOT wzmacnia kompetencje niezbędne do przyszłego udziału Polski w europejskich programach rozwoju technologii kosmicznych opartych na energii jądrowej – podkreśla prof. dr hab.  Mariusz Dąbrowski, kierownik Zakładu Energetyki Jądrowej i Analiz Środowiska w NCBJ.

Uzyskane finansowanie stanowi istotny krok w rozwoju kompetencji NCBJ w obszarze zaawansowanych technologii jądrowych mogących znaleźć zastosowanie w niewykorzystanych dotąd obszarach energetyki, takich jak dekarbonizacja transportu morskiego, drogowego i kolejowego oraz dalekosiężne badania kosmosu.