Администрация США по аэронавтике и исследованию космического пространства (NASA) намерена совершить значительный прогресс в области межпланетных перелётов, запланировав запуск первого космического аппарата с ядерной энергетической установкой для миссии к Марсу в декабре 2028 года. Данный проект, получивший наименование Space Reactor-1 (SR-1) Freedom, реализуется в условиях повышенного внимания к укреплению «космического превосходства» Соединённых Штатов, что подтверждается указом, подписанным в декабре 2025 года. Новым направлением руководства агентства занимается администратор Джаред Айзекман.
Основная задача миссии заключается в подтверждении возможности использования ядерной электрической тяги в космосе на практике. Несмотря на более чем шестидесятилетний опыт исследований и инвестиции в размере примерно 20 миллиардов долларов, затраченные на разнообразные программы, в том числе на проекты, которые не увенчались успехом или были закрыты, такие как SNAP-10A, ядерные двигательные установки до настоящего времени не нашли широкого применения в межпланетных миссиях. SR-1 Freedom призван изменить эту ситуацию и впервые внедрить данную технологию в эксплуатацию.
Аппарат получит ядерный реактор, генерирующий 20 киловатт электроэнергии, и использующий высокообогащённый низкообогащённый уран HALEU в качестве топлива. Полученная энергия будет направлена на питание современных электрических двигателей. Запуск реактора планируется осуществить в течение двух суток после старта, после чего начнется полёт к Марсу, занимающий приблизительно год. В конструкции предусмотрен замкнутый цикл Брайтона для преобразования тепловой энергии в электрическую, а также тепловые трубки и радиационная защита на основе карбида бора.
Для эффективного отвода тепла и стабильной работы двигателей аппарат оснастят лёгкими радиаторами из композитных материалов и титана, а также электрической двигательной установкой мощностью 48 киловатт. Эта же система будет служить основной платформой, обеспечивая связь и распределение энергии между всеми бортовыми системами. В NASA акцентируют внимание на том, что проект не ориентирован на поиск идеального решения: по словам Айзекмана, SR-1 Freedom – это «70-процентное решение», которое позволит продемонстрировать ключевые технологии в заданные сроки.
Главная цель миссии – транспортировка и обеспечение функционирования программы Skyfall, которая предусматривает использование трех автономных вертолетов, подобных аппарату Ingenuity. Эти беспилотные летательные аппараты будут оборудованы георадарами для сканирования марсианской поверхности, выявления скоплений льда и определения подходящих мест для посадки будущих пилотируемых миссий. Собранная информация будет иметь важное значение для планирования экспедиций с участием людей.
Судьба SR-1 Freedom после завершения основной миссии пока не определена. В NASA изучают различные возможности, в том числе пролёт мимо Марса или попытку вывода аппарата на его орбиту. По словам представителя программы ядерной энергетики NASA Стива Синакора, специалисты продолжают анализировать потенциальные способы дальнейшего применения устройства после завершения этапа Skyfall.
Проект SR-1 Freedom является составной частью более масштабной стратегии агентства, которая предполагает отказ от разработки отдельных технологий в пользу создания развёрнутой ядерной инфраструктуры для космической деятельности. По плану, уже в 2030 году будет осуществлён запуск Lunar Reactor-1, а к 2032 году – развёрнуты энергетические системы на Луне. В соответствии с этой стратегией, NASA на время приостанавливает программу орбитальной станции Gateway, перенаправляя средства на создание постоянной базы в районе южного полюса Луны.
Кратер Шеклтон представляет собой объект особого интереса, поскольку постоянная тень от Солнца ограничивает использование солнечной энергии, что делает ядерные источники наиболее подходящим вариантом для обеспечения стабильного тепло- и электроснабжения. Запланированный бюджет программы составляет 30 миллиардов долларов и предусматривает три этапа: возвращение людей на Луну в 2026 году, создание необходимой инфраструктуры к началу 2030-х годов и строительство обитаемых модулей, рассчитанных на экипажи из четырех человек для месячных миссий, к 2036 году.
Успешное выполнение SR-1 Freedom позволит сделать значительный прогресс в развитии пилотируемых миссий на Марс и создании постоянной базы для людей за пределами нашей планеты.