دانشگاه ایالتی اوهایو در حال توسعه سامانه‌ای نوین برای پیشرانش هسته‌ای حرارتی با نام «موشک حرارتی هسته‌ای گریز از مرکز» (CNTR) است؛ فناوری‌ای که می‌تواند مسیر سفرهای فضایی را متحول کند. این طراحی جدید با استفاده از اورانیوم مایع به‌جای سوخت جامد، راندمان موتور را تا دو برابر افزایش می‌دهد و چشم‌انداز سفرهای سریع‌تر و ایمن‌تر به مریخ و فراتر از آن را ممکن می‌سازد.
دانشگاه ایالتی اوهایو در حال توسعه سامانه‌ی جدیدی برای پیشرانش هسته‌ای حرارتی با نام «موشک حرارتی هسته‌ای گریز از مرکز» (CNTR) است. برخلاف عناصر سوخت جامد، این طراحی جدید از اورانیوم مایع برای گرم‌کردن مستقیم پیشران موشک استفاده می‌کند. نتیجه این نوآوری، موتوری است که می‌تواند تا دو برابر کارآمدتر از طراحی‌های هسته‌ای متداول باشد. در بیانیه‌ای که در تاریخ ۱۱ سپتامبر ۲۰۲۵ (۲۰ شهریور ۱۴۰۴) منتشر شد، دین وانگ (Dean Wang) از دانشگاه اوهایو اعلام کرد که سامانه CNTR در مقایسه با سایر فناوری‌های پیشرانش هسته‌ای، برجسته‌تر است. در حالی که بسیاری از پروژه‌ها بر مقرون‌به‌صرفه‌بودن تمرکز دارند، CNTR عملکرد را در اولویت قرار داده و با دو برابر کردن بازدهی موتور، رویکردی متفاوت اتخاذ کرده است.
کوتاه‌تر شدن سفر به مریخ
در رقابت جدید فضایی، سازمان‌هایی مانند ناسا در حال توسعه‌ی پیشرانش هسته‌ای حرارتی هستند تا به دورترین نقاط منظومه شمسی دست یابند. علاقه به پیشرانش هسته‌ای حرارتی در حال افزایش است، زیرا آژانس‌های فضایی به دنبال اعزام انسان به ماه و فراتر از آن هستند. محدودیت‌های موتورهای شیمیایی استاندارد، رانش پایین و مصرف بالای سوخت، آن‌ها را برای مأموریت‌های طولانی‌مدت غیرعملی کرده است. در نتیجه، مأموریت‌ها به نقاط دوردست منظومه شمسی می‌توانند سال‌ها طول بکشند، همان‌طور که در سفر ۹ ساله کاوشگر New Horizons به پلوتو مشاهده شد. برای مأموریت‌های انسانی آینده به مقاصد دور، ضروری است راهی برای کاهش زمان سفر، افزایش ظرفیت حمل بار، یا هر دو پیدا شود. این موضوع حیاتی است، زیرا زمان طولانی در فضا خطرات سلامتی را برای فضانوردان افزایش می‌دهد. بنابراین، توسعه سامانه‌های پیشرانش کارآمدتر برای ایمن‌سازی و امکان‌پذیر کردن سفرهای فضایی دوربرد ضروری است. پتانسیل CNTR امیدوارکننده به نظر می‌رسد. طبق مقاله پژوهشی، پیش‌بینی می‌شود این سامانه به «ضربه ویژه» (specific impulse) بالای ۱۸۰۰ ثانیه دست یابد، در حالی که موتورهای شیمیایی حدود ۴۵۰ ثانیه و طراحی‌های هسته‌ای دهه ۱۹۶۰ حدود ۹۰۰ ثانیه دارند. CNTR می‌تواند مأموریت‌های انسانی به مریخ را با زمان رفت‌وبرگشت ۴۲۰ روزه ممکن سازد.
پیش‌بینی مسئول ساخت نمونه
اسپنسر کریستین (Spencer Christian)، دانشجوی دکتری و مسئول ساخت نمونه‌ی اولیه، سفر یک‌طرفه‌ی ایمن به مریخ را در مدت تنها شش ماه پیش‌بینی می‌کند. او در بیانیه‌ای اعلام کرد، وابسته به عملکرد آن، موتور نمونه اولیه CNTR ما را به‌سوی آینده سوق می‌دهد. فراتر از مریخ، این رانش قدرتمند می‌تواند مأموریت‌های علمی سریع‌تری به سیارات بیرونی و اجرام کمربند کویپر از طریق مدارهای تزریق مستقیم فراهم کند. چالش‌های مهندسی علاوه بر سرعت بیشتر، پیشرانش هسته‌ای حرارتی انعطاف‌پذیری بیشتری در مسیرهای پروازی نسبت به موتورهای شیمیایی فراهم می‌کند. علاوه بر این، CNTR می‌تواند از پیشران‌های مختلفی مانند آمونیاک، متان، پروپان یا هیدرازین استفاده کند. این قابلیت می‌تواند زمینه بهره‌برداری از منابع فضایی مانند سیارک‌ها و اجرام کمربند کویپر را فراهم کرده و به ایجاد حضور پایدار در فضا کمک کند. این قابلیت‌های پیشرفته در پیشرانش هسته‌ای حرارتی همچنین می‌توانند از مأموریت‌های رباتیک یک‌طرفه به سیارات دوردستی مانند زحل، اورانوس و نپتون پشتیبانی کنند. در حال حاضر، مفهوم CNTR با چالش‌های مهندسی بزرگی روبه‌روست.
به گفته وانگ، تیم تحقیقاتی باید مشکلات فنی را پیش از آماده‌سازی طراحی نهایی حل کند. این چالش‌ها شامل تضمین راه‌اندازی پایدار، عملکرد ایمن، خاموش‌سازی کنترل‌شده، کاهش اتلاف سوخت اورانیوم و مدیریت خرابی‌های احتمالی موتور است. تیم امیدوار است طراحی نهایی را طی پنج سال آینده آماده کند. وانگ همچنین تأکید کرد که باید پیشرانش هسته‌ای فضایی را به‌عنوان یک اولویت پایدار حفظ کرد تا این فناوری فرصت رشد و بلوغ داشته باشد.
تلاش‌های تیم دانشگاه اوهایو با حمایت مالی ناسا انجام شده و نشانه‌ای از اهمیت ملی این فناوری پیشرفته در شکل‌دهی به آینده اکتشافات فضایی است.
