Атомний реактор з двигуном Стірлінга: план NASA по енергоустановці для Місяця та Марса

Колонізація Місяця означає створення інфраструктури для повсякденного життя. Це включає в себе надійне джерело енергії для таких видів діяльності, як буріння, опалення, охолодження, зарядка роверів тощо. Атомна енергетика є найкращим варіантом, заявили в NASA.

NASA розробляє плани розміщення ядерних реакторів на Місяці. Спершу крихітні реактори будуть забезпечувати енергією майбутні людські поселення на Місяці. Якщо вони доведуть свою ефективність, їх використають для поселень на Марсі.

Відправити людей назад на Місяць у NASA прагнуть до 2025 року, заклавши основу для постійних людських поселень на Місяці. Потім NASA хоче використовувати їх як стартовий майданчик для Марса.

Колонізація Місяця означає створення інфраструктури для повсякденного життя. Це включає в себе надійне джерело енергії для таких видів діяльності, як буріння, опалення, охолодження, зарядка роверів тощо. Атомна енергетика є найкращим варіантом, заявили в NASA.

«Це також може стати кроком у розвитку технології та досвіду, які ми могли б потім взяти на Марс», — сказав Тодд Тофіл, керівник проекту Fission Surface Power у дослідницькому центрі Гленна NASA.

За словами Тофіла, найбільшою проблемою для доставки ядерної енергії на Місяць є розміщення реактора на ракеті.

Протягом останніх 15 років NASA працювало над розробкою реактора розміром з ракету, і вони придумали нову конструкцію під назвою Kilopower Reactor Using Technology Stirling (KRUSTY).

Реактор безперервно вироблятиме від 1 до 10 кіловат електроенергії протягом принаймні 10 років. Це набагато менше, ніж атомні електростанції на Землі, але цього достатньо, щоб забезпечити електроенергією кілька середніх домогосподарств.

Він заснований на невеликому ядрі збагаченого урану розміром приблизно з рулон паперового рушника, укладеного в важку металеву оболонку.

На відміну від більшості ядерних реакторів на Землі, які використовують парові турбіни, конструкція для Місяця базується на двигуні Стірлінга, який використовує поршні для перетворення тепла в енергію. Це набагато більш ефективна конструкція для такого розміру.

Щоб охолодити систему, надлишок тепла буде розсіюватися через великі радіатори. У прототипі це великий круглий диск над двигуном.

Що з безпекою?

Перед тим, як ядерне паливо завантажать в реактор, воно є помірно радіоактивним. Тож навіть у малоймовірному випадку, коли ракета вибухне в атмосфері Землі, це не створить значну радіоактивну загрозу.

Кожен реактор використовує дуже невелику кількість палива, тому випромінює відносно мало радіації. Сердечник також надійно запакований у металеву оболонку, щоб поглинати випромінювання та зупиняти витік радіоактивного матеріалу.

Реактор також має системи, які відключають його, якщо виявляються будь-які проблеми з охолодженням.

Реактори, по суті, є одноразовими – планується викинути їх після того, як закінчиться паливо. Це означає, що немає потреби в плані утилізації відходів — вони можуть залишатися в реакторі та поступово ставати менш радіоактивними.

«Після того, як реактор закриють, наприклад, якщо його корисність закінчиться, то протягом кількох тижнів рівень радіації впаде до досить низького рівня», — сказав Тофіл.

Від Місяця до Марса

NASA вийшло на останній етап розробки цього проекту. Конструкцію KRUSTY було успішно випробувано на Землі в 2018 році, і минулого місяця агентство уклало контракти з галузевими партнерами на перенесення дизайну від прототипу до продукту.

Наступні кроки — переконатися, що реактор може протистояти тиску космічного польоту, включаючи інтенсивну вібрацію, яка з ним пов’язана.

NASA має більші плани, ніж Місяць, щодо реакторів. Якби вони запрацювали, їх також могли б відвезти на Марс.

Вони також можуть допомогти нам мандрувати в космосі, оскільки інформація про роботу реакторів, зібрана на Місяці, може допомогти розробити концепції дослідження глибокого космосу за допомогою ядерної енергії.

«Ми намагаємося заохотити промисловість розробити місячну установку так, щоб з мінімальними змінами її можна було використовувати на Марсі», — сказав Тофіл.

За матеріалами: Business Insider

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

Коментуйте, будь-ласка!
Будь ласка введіть ваше ім'я