Energia e propulsione nucleare nello spazio

L’esplorazione dello spazio profondo e la pianificazione di missioni umane interplanetarie verso Marte impongono il superamento dei limiti termodinamici intrinseci della propulsione chimica tradizionale. In questo contesto, l’energia nucleare si presenta come unica alternativa in grado di far fronte alle richieste di missioni interplanetarie. Questo tipo di energia fino ad oggi è stato utilizzato per generazione di corrente come, ad esempio, i generatori termoelettrici a radioisotopi (RTG) che sfruttano il decadimento radioattivo. L’obiettivo di questo elaborato è di sottolineare le potenzialità della propulsione nucleare e dimostrare come questa tecnologia sia l’unica soluzione ai limiti della propulsione chimica nucleare. Sia la Propulsione Termica Nucleare (NTP) che la Propulsione Elettrica Nucleare (NEP) sono state considerate come nuove tecnologie adatte a missioni di questo tipo sebbene, negli anni, abbiano subito variazioni di progettazione a causa della transizione verso carburante HALEU (arricchimento del materiale fissile minore del 20%) per vincoli di non proliferazione. Nonostante si avvalgono dello stesso fenomeno fisico queste tecnologie sono fortemente diverse tra loro e di conseguenza architettura e prestazioni differiscono. Entrambe però, in modi diversi, riescono a soddisfare i requisiti di impulso specifico e massa specifica di potenza necessari per missioni nello spazio profondo diminuendo drasticamente i tempi di transito interplanetario.