Testování technologií Princeton field-reversed configuration (PFRC 2) na cestě k fúznímu pohonu. Kredit: Cswancmu / PPPL.

Pokud jde o fúzní energetiku, tak bohužel stále víceméně platí populární rčení, že je vždycky vzdálená desítky let. Kdybychom ale přece jenom tuhle technologii zkrotili, dejme tomu ještě za našich životů, mohli bychom fúzi využívat nejen v energetice, ale i v řadě dalších velezajímavých aplikací.

Na jedné z nich intenzivně pracuje tým laboratoří Princeton Plasma Physics Laboratory (PPPL), který vede Samuel Cohen. Je to pohon pro kosmické lodě, který využívá směrovanou fúzi (DFD, podle anglického Direct fusion drive). Pokud bude jeho výzkum a vývoj úspěšný, tak by se z něj mohl stát primární pohon pro meziplanetární sondy a kosmické lodě. S takovým pohonem by bylo možné doletět k Saturnově měsíci Titanu za méně než 2 roky, tedy podstatně dříve, než to zvládla americká sonda Cassini.

Samuel A. Cohen. Kredit: Princeton University.

Je to nanejvýš lákavé. Titan je zmrzlý klenot Sluneční soustavy. Kdo by se nechtěl podívat na měsíc obalený hustou žlutou atmosférou, který je plný organické hmoty? A podobných zajímavých světů máme ve Sluneční soustavě spoustu. Má to samozřejmě háček. Navzdory titánskému úsilí jsme zatím nedokázali najít recept, který by nám naservíroval fúzi na stříbrném podnosu.

Schéma fúzního pohonu. Kredit: Princeton Satellite Systems.

Nicméně, nedotažený vývoj fúze zjevně není nepřekonatelnou překážkou pro teoretický výzkum fúzního pohonu kosmických lodí. Měl by využívat aneutronickou fúzi, tedy takovou, při níž se většina energie uvolní v podobě elektricky nabitých částic. Tato fúze je extrémně efektivní při přeměně paliva na energii. Palivem pro fúzní pohon by mělo být deuterium s heliem-3. I s relativně malým množstvím tohoto paliva by DFD pohon snadno pokořil dnešní chemické či elektrické pohony kosmických lodí. Fúzní pohon totiž spojuje přednosti elektrického pohonu, především jeho účinnost, s tahem, jaký poskytují chemické pohony. Cohenův tým už dokonce plánuje průběh misí kosmických lodí, právě ke zmíněnému měsíci Titanu, které by poháněla fúze.

Další zásadní výhodou fúzního pohonu je, že by mohl přímo poskytovat energii palubním systémům dotyčné kosmické lodi či sondy. Meziplanetární mise v dnešní době obvykle využívají energii z radioizotopového termoelektrického generátoru (RTG). Kosmické plavidlo s fúzním pohonem by mělo o energii postaráno. Vlastně by té energie bylo tolik, že by to významně protáhlo dobu, po kterou taková mise může probíhat. Mohli bychom uvažovat o misích k objektům za oběžnou dráhou Neptunu, v hlubinách Sluneční soustavy. Snad se brzy podaří zlomit prokletí „fúze za 30 let“ a fúzní pohon přestane být jenom teoretickým snem.

Video: Technical Video of DFD Engine

Literatura

Universe Today 16. 10. 2020.