Атомный реактор с двигателем Стирлинга: план NASA по энергоустановке для Луны и Марса

Колонизация Луны означает создание инфраструктуры для повседневной жизни. Это включает в себя надежный источник энергии для таких видов деятельности, как бурение, отопление, охлаждение, зарядка велосипедов и т.д. Атомная энергетика является самым лучшим вариантом, заявили в NASA.

NASA разрабатывает планы размещения ядерных реакторов на Луне. Сначала крошечные реакторы будут снабжать энергией будущие человеческие поселения на Луне. Если они докажут свою эффективность, их используют для поселений на Марсе.

Отправить людей обратно на Луну в NASA стремятся к 2025 году, заложив основу для постоянных человеческих поселений на Луне. Затем NASA хочет использовать их как стартовую площадку для Марса.

Колонизация Луны означает создание инфраструктуры для повседневной жизни. Это включает в себя надежный источник энергии для таких видов деятельности, как бурение, отопление, охлаждение, зарядка велосипедов и т.д. Атомная энергетика является самым лучшим вариантом, заявили в NASA.

«Это может стать шагом в развитии технологии и опыта, которые мы могли бы потом взять на Марс», — сказал Тодд Тофил, руководитель проекта Fission Surface Power в исследовательском центре Гленна NASA.

По словам Тофила, самой большой проблемой для доставки ядерной энергии на Луну является размещение реактора на ракете.

В последние 15 лет NASA работало над разработкой реактора размером с ракету, и они придумали новую конструкцию под названием Kilopower Reactor Using Technology Stirling (KRUSTY).

Реактор будет непрерывно производить от 1 до 10 киловатт электроэнергии в течение как минимум 10 лет. Это намного меньше атомных электростанций на Земле, но этого достаточно, чтобы обеспечить электроэнергией несколько средних домохозяйств.Он основан на небольшом ядре обогащенного урана размером примерно с рулон бумажного полотенца, уложенного в тяжелую металлическую оболочку.

В отличие от большинства ядерных реакторов на Земле, использующих паровые турбины, конструкция для Луны базируется на двигателе Стирлинга, использующем поршни для превращения тепла в энергию. Это гораздо более эффективная конструкция для такого размера.

Чтобы охладить систему, избыток тепла будет рассеиваться из-за больших радиаторов. В прототипе это большой круглый диск над двигателем.

Что с безопасностью?

Перед тем, как ядерное топливо загрузят в реактор, оно умеренно радиоактивное. Так что даже в маловероятном случае, когда ракета разразится в атмосфере Земли, это не создаст значительную радиоактивную угрозу.

Каждый реактор использует очень небольшое количество топлива, потому излучает относительно мало радиации. Сердечник также надежно упакован в металлическую оболочку, чтобы поглощать излучение и останавливать утечку радиоактивного материала.

Реактор также имеет системы, которые его отключают, если обнаруживаются любые проблемы с охлаждением.

Реакторы, по сути, одноразовые — планируется выбросить их после того, как закончится топливо. Это означает, что нет необходимости в утилизации отходов — они могут оставаться в реакторе и постепенно становиться менее радиоактивными.

«После того как реактор закроют, например, если его полезность закончится, то в течение нескольких недель уровень радиации упадет до достаточно низкого уровня», — сказал Тофил.

От Луны до Марса

NASA вышло на последний этап разработки этого проекта.Конструкция KRUSTY была успешно опробована на Земле в 2018 году, и в прошлом месяце агентство заключило контракты с отраслевыми партнерами на перенос дизайна от прототипа к продукту.

Следующие шаги — убедиться, что реактор может противостоять давлению космического полета, включая интенсивную вибрацию, связанную с ним.

У NASA есть большие планы, чем Луна, относительно реакторов. Если бы они заработали, их тоже могли бы отвезти на Марс.

Они также могут помочь нам путешествовать в космосе, поскольку информация о работе реакторов, собранная на Луне, может помочь разработать концепцию исследования глубокого космоса с помощью ядерной энергии.

«Мы пытаемся поощрить промышленность разработать месячную установку так, чтобы с минимальными изменениями ее можно было использовать на Марсе», — сказал Тофил.

По материалам: Business Insider

НАПИСАТИ ВІДПОВІДЬ

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