SR-1 Freedom: NASA-ruimtevaartuig met kernreactor moet drie helikopters naar Mars brengen

Wat NASA op 20 oktober bekendmaakte

Op 20 oktober 2026 meldde NASA dat het werk aan de kernenergiemodule van Space Reactor-1 (SR-1) Freedom vordert. De module bestaat uit twee delen: een reactor die door kernsplijting warmte produceert, en een conversiesysteem dat die warmte omzet in elektriciteit voor het ruimtevaartuig en zijn elektrische raketmotoren.

Het Idaho National Laboratory van het Amerikaanse ministerie van Energie ontwerpt de reactor. Het conversiesysteem werkt met een gesloten Braytoncyclus: een gas stroomt rond in een gesloten kringloop, de reactor verhit het, en het hete gas drijft een turbine aan. Het bedrijf Sierra Lobo Inc. levert dit systeem op basis van een contract dat het Glenn Research Center van NASA in Cleveland beheert. Volgens NASA verkleinen deze contracten het technische risico en helpen ze de missie op schema te houden.

De vlucht zelf is voorlopig alleen nog gepland: NASA mikt op een lancering eind 2028 en aankomst bij Mars in 2029. NASA zegt ook dat de reactor uitgeschakeld blijft tot het ruimtevaartuig de baan om de aarde heeft verlaten; tijdens de lancering en zolang het ruimtevaartuig om de aarde draait, werkt de reactor dus niet. Volgens de factsheet van NASA wordt hij binnen 48 uur daarna ingeschakeld.

Waarom kernenergie en elektrische voortstuwing?

Een chemische raket geeft een korte, krachtige stoot en vliegt daarna zonder aandrijving verder. Een elektrische raketmotor werkt anders: hij ioniseert een gas, bijvoorbeeld xenon, en stoot de ionen met elektrische en magnetische velden naar buiten. De stuwkracht is klein, maar kan maandenlang aanhouden, en de motor verbruikt veel minder stuwstof. Volgens NASA is er met elektrische voortstuwing tot 90% minder stuwstof nodig dan met chemische aandrijving.

Een elektrische raketmotor is maar zo sterk als zijn stroombron, en dat kunnen zonnepanelen of een kernreactor zijn. NASA wijst erop dat stofstormen op Mars het zonlicht aan het oppervlak wekenlang kunnen tegenhouden, en dat zelfs de beste plekken bij de polen van de maan dagenlang in het donker liggen. Een reactor levert stroom die niet van de zon afhangt. SR-1 Freedom moet de techniek eerst in de ruimte beproeven, voordat er een andere reactor naar de maan gaat: Lunar Reactor-1, gepland voor 2030.

Volgens NASA levert de reactor een elektrisch vermogen van meer dan 20 kilowatt. Het ruimtevaartuig krijgt een Hall-effectmotor van 12 kilowatt, een soort elektrische raketmotor, en de reactor werkt op HALEU (High-Assay Low-Enriched Uranium): laagverrijkt uranium met een hoger gehalte aan uranium-235 dan de brandstof van gewone kerncentrales. De massa van het ruimtevaartuig bedraagt ongeveer 12.000 kilogram. Het wordt gebouwd op een bestaande romp, het Power and Propulsion Element (een module voor stroomvoorziening en voortstuwing), waarvan de eigen zonnepanelen 48 kilowatt opwekken; het nieuwe onderdeel dat moet worden beproefd, is de reactor. Ter vergelijking: de radio-isotopengenerator van de Marsrover Perseverance leverde bij de lancering ongeveer 110 watt, dus de reactor van SR-1 moet ongeveer 180 keer zoveel leveren.

• Reactor of radio-isotopengenerator: de generator van Perseverance haalt zijn warmte uit het natuurlijke radioactieve verval van plutonium-238. Een kernreactor maakt warmte door uraniumkernen te splijten, en daardoor is het vermogen veel groter: de reactor van SR-1 moet meer dan 20 kilowatt kunnen leveren, de generator van Perseverance ongeveer 110 watt.
• Een zeldzame stap: volgens NASA hebben de Verenigde Staten pas één keer eerder een reactor de ruimte in gestuurd: SNAP-10A, in 1965. Die reactor heeft de baan om de aarde nooit verlaten.

SkyFall: drie helikopters voor Mars

De nuttige lading van SR-1 Freedom is SkyFall: drie helikopters die voortbouwen op Ingenuity. Ingenuity maakte de eerste gemotoriseerde en bestuurde vlucht op een andere planeet. Het plan is een voorbijvlucht langs Mars waarbij SR-1 Freedom de helikopters afzet; waar ze landen, heeft NASA nog niet gekozen.

Vliegen op Mars is lastig. De zwaartekracht is ongeveer een derde van die op aarde, en dat helpt, maar de luchtdruk aan het oppervlak is maar ongeveer 1% van de onze, zodat er weinig luchtmoleculen zijn waartegen de rotorbladen zich kunnen afzetten. De drie helikopters krijgen een grondradar en camera’s mee om naar ijs onder het oppervlak te zoeken, en ze meten de luchttemperatuur, de windsnelheid en de windrichting. NASA hoopt dat dit helpt om landingsplaatsen te kiezen voor toekomstige bemande missies. Volgens NASA zouden de helikopters maanden, misschien zelfs jaren kunnen blijven werken.

Wat valt er voor amateurs te zien?

Voorlopig niets: het ruimtevaartuig is nog niet gelanceerd, en de reactor gaat pas aan als het ruimtevaartuig de baan om de aarde heeft verlaten. Dit bericht gaat over ruimtetechniek en niet over een hemelverschijnsel, dus aan de nachthemel valt er niets te zien.

Wat je wel kunt volgen, is de planning. Het lanceervenster naar Mars in 2028 ligt vast, omdat de aarde en Mars daarvoor in de juiste stand ten opzichte van elkaar moeten staan; mist de missie dit venster, dan gaat het volgende ongeveer 26 maanden later open. De nieuwste stand van zaken staat op de pagina van NASA over SR-1 Freedom en in de persberichten van NASA.