Para insinyur di The Ohio State University sedang mengembangkan sistem propulsi nuklir baru yang revolusioner, Centrifugal Nuclear Thermal Rocket (CNTR), yang menggunakan uranium cair untuk memanaskan propelan roket secara langsung. Pendekatan inovatif ini menjanjikan peningkatan signifikan dalam kinerja roket dan pengurangan risiko operasional dibandingkan dengan elemen bahan bakar padat tradisional.
Proyek CNTR berfokus pada peningkatan efisiensi mesin, aspek krusial untuk eksplorasi ruang angkasa di masa depan. Dean Wang, seorang profesor yang terlibat dalam proyek ini, menyoroti minat yang berkembang terhadap propulsi termal nuklir untuk misi ke Bulan dan ruang angkasa cis-lunar, serta keterbatasan mesin kimia saat ini untuk ambisi tersebut. Mesin kimia, meskipun fundamental, dibatasi oleh dorongan dan konsumsi bahan bakar, yang mengakibatkan durasi misi yang panjang; sebagai contoh, misi New Horizons ke Pluto memakan waktu sembilan tahun. Sistem propulsi canggih sangat penting untuk mempersingkat waktu tempuh dan meningkatkan kapasitas muatan untuk perjalanan antariksa yang lebih jauh.
Desain CNTR bertujuan untuk menggandakan efisiensi mesin kimia saat ini. Sementara mesin kimia mencapai impuls spesifik sekitar 450 detik, mesin propulsi nuklir yang diuji pada tahun 1960-an mencapai sekitar 900 detik. CNTR diproyeksikan akan melampaui angka-angka ini, berpotensi mengubah perjalanan antariksa dengan perjalanan yang lebih cepat dan kebutuhan bahan bakar yang lebih sedikit, dengan impuls spesifik yang diproyeksikan mencapai 1.800 detik. Propulsi termal nuklir juga akan menawarkan fleksibilitas misi yang lebih besar, memungkinkan misi manusia pulang-pergi yang lebih cepat ke Mars, dengan perkiraan perjalanan satu arah selama enam bulan, seperti yang dicatat oleh Spencer Christian, seorang mahasiswa PhD yang terlibat dalam proyek tersebut. Kemampuan ini juga akan memfasilitasi misi robotik ke planet-planet luar dengan lebih efisien.
Meskipun memiliki potensi besar, CNTR menghadapi tantangan rekayasa, termasuk memastikan operasi yang stabil, meminimalkan kehilangan bahan bakar, dan mencegah kegagalan mesin. Wang mengakui hambatan ini, menyatakan bahwa meskipun fisika dipahami dengan baik, tantangan teknis tetap ada. Konsep CNTR diharapkan mencapai kesiapan desain dalam lima tahun ke depan, dengan demonstrasi laboratorium akhir untuk memandu teknologi propulsi termal nuklir di masa depan. Wang menekankan perlunya prioritas yang konsisten pada penelitian propulsi nuklir untuk memungkinkan pematangan teknologi.
Penelitian ini sejalan dengan komitmen Ohio State University terhadap inovasi kedirgantaraan. Universitas berpartisipasi dalam Aerospace Propulsion Outreach Program (APOP) pada April 2025, memamerkan konsep propulsi baru bekerja sama dengan Air Force Research Laboratory. Proyek CNTR ini merupakan bagian dari upaya yang lebih luas untuk memajukan eksplorasi ruang angkasa, sejalan dengan minat NASA dalam propulsi termal nuklir untuk misi masa depan, termasuk rencana pengujian mesin propulsi termal nuklir pada tahun 2027 melalui program DRACO.