A NERVA ( Eng. Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application ) az US Atomic Energy Commission és a NASA közös programja egy nukleáris rakétamotor (NRE) létrehozására, amely 1972-ig tartott.
A NERVA bebizonyította, hogy az NRE teljesen működőképes és alkalmas az űrkutatásra, és 1968 végén az SNPO megerősítette, hogy a NERVA legújabb módosítása, az NRX / XE megfelel az emberes Mars-repülés követelményeinek . Bár a NERVA hajtóműveket legjobb tudásuk szerint építették és tesztelték, és űrhajóra késznek tartották, az amerikai űrprogram nagy részét a Nixon-kormányzat törölte .
A NERVA-t az AEC, az SNPO és a NASA rendkívül sikeres programnak minősítette, amely eléri, sőt meghaladja a kitűzött célokat. A program fő célja az volt, hogy "műszaki bázist hozzon létre olyan nukleáris rakétamotor-rendszerekhez, amelyeket az űrmissziók meghajtórendszereinek tervezése és fejlesztése során használnak majd fel". [1] Gyakorlatilag az összes[ mi? ] NRE-t használó űrprojektek alapulnak NERVA NRX vagy Pewee terveken.
Los Alamos 1952-ben kezdte meg a nukleáris rakéták meghajtásával kapcsolatos kutatásokat, majd 1955-ben a Project Roverbe gyorsította fel, amikor a Livermore National Laboratory igazgatóhelyettese megtalálta a módot a reaktor tömegének jelentős csökkentésére. 1961-re, a Rover váratlanul gyors fejlődése után, a NASA a nukleáris meghajtást is beépítette tervei közé. Marshall 1964 elején egy RIFT ( Reactor-In-Flight-Test ) nukleáris fokozattal rendelkező rakétát tervezett használni az indításhoz, és a tervezés és az irányítás szükségessége az Űr Nukleáris Propulsziós Iroda megalakulásához vezetett. Az SNPO-t úgy alakították ki, hogy az Atomenergia Bizottság és a NASA együtt dolgozzon, és Harry Fingert nevezték ki első igazgatójának. Finger úgy döntött, hogy elhalasztja a RIFT-fel kapcsolatos munkát, és világos célokat tűzött ki a JRD elérése érdekében.
Finger az Aerojetet és a Westinghouse -t választotta a NERVA motor fejlesztéséhez. Az SNPO a Los Alamos Laboratorytól függött, hogy a Project Rover részeként technológiát szállítson a NERVA-nak. Az SNPO a 75 000 font tolóerős YARD KIWI-B4 kialakítást választotta az 52 hüvelykes (a fúvóka végétől 22 láb) NERVA NRX ( Nuclear Rocket Experimental ) alapjául. A Rover projekt második fázisa Phoebus néven, a harmadik pedig Pewee néven vált ismertté, nagyobb teljesítményt (4000 MW), teljesítménysűrűséget és hosszabb élettartamú üzemanyagokat demonstrálva, de ezek a programok nem a NERVA programjai voltak. A NERVA (NERVA NRX néven) munkaterve a KIWI-n alapult; addigra a Pewee-programot, amelyet az Apollo - programban kezdtek tesztelni, a Nixon-adminisztráció nagymértékben visszafogta. Az emberek Holdra és Marsra való küldésének terveit határozatlan időre elhalasztották.
A NERVA szinte minden kutatását, tervezését és gyártását a Los Alamos Laboratóriumban végezték. A tesztelést az SNPO által erre a célra épített nagy létesítményben végezték a nevadai nukleáris tesztterületen . Bár az 1960-as években számos KIWI és Phoebus motort teszteltek Los Alamosban, a NERVA NRX/EST (motorrendszerteszt) tesztelése csak 1966 februárjában kezdődött.
A tesztek célja a következő volt:
Minden tesztfeladat sikeresen befejeződött, és az első NERVA NRX csaknem 2 órán keresztül működött, ebből 28 percig teljes erővel. Csaknem kétszeresével haladta meg az előző KIWI reaktor üzemidejét [1] .
A második NERVA motort, a NERVA XE-t úgy tervezték, hogy a lehető legközelebb álljon a teljes repülési rendszerhez, egészen a turbószivattyúig. A rendszer teljesítményét nem befolyásoló komponenseket a pénz- és időmegtakarítás érdekében a teszthelyen rendelkezésre állók közül választották ki, a külső komponensek esetében pedig sugárvédelmet adtak hozzá. A motort átirányították, hogy csökkentett nyomású térben működjön, részben szimulálva a vákuumban történő működést.
A NERVA NRX/EST kísérletek célja a következő volt:
A célok között szerepelt az új készülék helyszíni tesztelése is minősítés és átvétel céljából. A motor teljes üzemideje 115 perc volt, 28 indítás történt. A NASA és az SNPO kijelentette, hogy a tesztek "megerősítették, hogy a nukleáris hajtómű alkalmas az űrben való használatra, és a kémiai rendszereknél kétszeres specifikus impulzussal képes működni" [1] . A motort alkalmasnak ítélték a NASA által tervezett Mars-küldetésre.
A Rover/NERVA program összesen 17 órányi motorműködést jelentett, ebből 6 órát 2000 K feletti hőmérsékleten. Bár a motort, a turbinákat és a folyékony hidrogéntartályt soha nem szerelték össze egyetlen egységben, a NASA a NERVA-t járműkész kialakításnak tekintette. . Kisebb politikai válság volt a Kongresszusban, mivel a Mars-kutatási program veszélyeztette a nemzeti költségvetést. Clinton P. Anderson új-mexikói szenátor, aki aktívan védte a programot, súlyosan megbetegedett. Lyndon B. Johnson , az emberi űrkutatás másik erőteljes támogatója úgy döntött, hogy nem indul a második ciklusért, és politikailag nagyon meggyengült. A program finanszírozását 1969-ben némileg csökkentették, az új Nixon-adminisztráció pedig 1970-ben még tovább csökkentette, ezzel befejezték a Saturn rakéták gyártását, és az Apollo 17 után törölték az Apollo programot . A NERVA-t pályára vivő Saturn SN rakéta nélkül a projekt megfoghatatlanná vált. Los Alamos még néhány évig folytatta a Rover programot Pewee és Nuclear Furnace motorokkal egészen 1972 -ig .
A tesztelés során a legsúlyosabb incidens egy hidrogénrobbanás volt, amelyben két alkalmazott a lábán és a dobhártyáján sérült meg. 1959-ben folyékony hidrogén véletlenül kiszabadult egy motorból; a reaktor túlmelegedett, és töredékei szétszóródtak a nevadai sivatagban. A személyzet háromhetes várakozás után incidens nélkül összeszerelte őket.
A NASA tervei között szerepel a NERVA is, hogy 1978-ra felkeresik a Marsot, 1981-ig pedig egy állandó holdbázist . A NERVA rakétákat „vontatóként” használták, hogy ellátjanak több űrállomást a Föld és a Hold körül keringő pályán, valamint egy állandó holdbázist. A NERVA rakéta a Saturn SN rakéta nukleáris meghajtású felső fokozata is lenne, ami sokkal nagyobb hasznos teherbírást tesz lehetővé, akár 154 tonnát is alacsony Föld körüli pályán.
A nagyméretű NERVA I rakéták fokozatosan átváltoztak a kisebb NERVA II-re, ahogy a hatékonyság nőtt és a tolóerő-tömeg arány nőtt, a KIWI-t pedig fokozatosan a Pewee és Pewee 2 váltotta fel, ahogy a finanszírozás csökkent.
A RIFT rendszer az első szakaszban S-IC -ből, a másodikban S-II -ből és a harmadik szakaszban SN-ből (Saturn-Nuclear) állt. A Space Nuclear Propulsion Office tíz RIFT-rendszer építését tervezte, hatot földi és négy repülési tesztelésre, de ez 1966 után elmaradt. A Saturn C-5 nukleáris hordozórakéta a vegyi változatának kétszeresét vagy háromszorosát tudna az űrbe szállítani, ami elegendő 340 000 fontnyi űrállomás felemelésére és az orbitális üzemanyagbázisok feltöltésére. Wernher von Braun egy emberes Mars-küldetést is javasolt a NERVA és egy forgó jármű segítségével mesterséges gravitáció létrehozására. A NASA 1960-as és 1970-es évek elején számos Mars-küldetési terve NERVA rakétákat írt elő.
A marsi küldetések felelősek a NERVA hanyatlásáért [2] . A Kongresszus mindkét politikai párt tagjai úgy döntöttek, hogy egy emberes Mars-küldetés az Egyesült Államok hallgatólagos kötelezettségvállalása a költséges űrverseny évtizedeken át történő támogatására . A RIFT program minden évben késett, és a NERVA céljai összetettebbé váltak. Végül is, bár a NERVA motor számos sikeres teszten ment keresztül, és a Kongresszus erős támogatást kapott, soha nem hagyta el a Földet.