Ядерний реактор для космічних колоній

Ядерний реактор для космічних колоній

Як повідомляє портал Space.com, інженери і вчені з Дослідницького центру NASA імені Гленна завершили наземні випробування компактного ядерного реактора потужністю в 10 кіловат, про який повідомлялося на початку року. У перспективі установку планується використовувати в Космосі, а також на інших планетах, для забезпечення космічних колоній електрикою.

«Ми перші американці, кому вдалося за останні чотири десятки років створити новий тип ядерного реактора і перевірити його роботу. На відміну від радіоізотопних джерел, потужність такого генератора струму можна підвищувати або знижувати, що продовжить терміни його роботи і дозволить виробляти велику кількість енергії, недоступну для РІТЕГів», – прокоментував Марк Гібсон, провідний інженер проекту Kilopower.

В останні роки в NASA і ряді інших космічних агентств активно обговорюється питання щодо створення постійних населених колоній на Місяці і Марсі. Найважливішим завданням, що стоїть на шляху вирішення цих питань, є забезпечення їх автономності та здешевлення будівництва. Величезну користь в цьому напрямку можуть запропонувати технології 3D-друку, які дозволять використовувати місцеві ресурси (ґрунт, гірські породи і гази з атмосфери) для будівництва будівель прямо на місці.

Як показують досліди на борту Міжнародної космічної станції, а також на Землі, за допомогою тривимірного друку можна створити практично все необхідне для життя колоністів. Єдиним і, мабуть, найголовнішим винятком є ​​джерело живлення, потужності якого вистачило б як для роботи самого 3D-принтера, так і для харчування і обігріву всієї бази.

Приблизно шість останніх років інженери NASA спільно з провідними американськими ядерними центрами працюють над створенням портативного ядерного реактора, який можна було б в буквальному сенсі носити з собою, доставити на іншу планету за допомогою вже існуючих ракет-носіїв, а також за допомогою нової надважкої платформи SLS , яку планується використовувати для польотів до Місяця та Марса.

Завдання, за словами Гібсона, не таке просте, яким може здатися, оскільки в Космосі, на Місяці або на тому ж Марсі через повну або майже повну відсутність повітря істотно ускладниться завдання по охолодженню ядерного реактора. А компактні установки будуть накладати ще більші обмеження, тому більшість подібних установок мають вкрай складний пристрій і екзотичні системи теплообміну і охолодження.

Розробка того ж Гібсона – реактор Kilopower – є чимось середнім між класичним атомним реактором, в якому ядерне паливо охолоджується водою, і паровим двигуном, який перетворює енергію тепла і тиску в рух і електрику.

В його основі лежить так званий двигун Стірлінга – парова машина, винайдена шотландським священиком Робертом Стірлінгом ще на початку XIX століття. В даному випадку вона являє собою набір із замкнутої системи труб і судин, заповнених рідким натрієм, і поршнів, на які тисне розплавлений метал, що підігрівається довільним джерелом тепла.

Інженери з NASA і Національного дослідницького центру в Неваді додатково модифікували цю установку так, щоб вона не тільки виробляла струм, але і керувала процесом розпаду урану-235, пригнічуючи його при надмірно високій швидкості реакцій і посилюючи при зниженні потужності реактора.

Перший прототип Kilopower був зібраний в грудні минулого року. Наступні три місяці проводилася перевірка його стабільності в штатних і позаштатних ситуаціях. Як зазначив провідний конструктор проекту Дейвід Постон, Kilopower успішно пройшов всі тести і перевершив очікування NASA.

З його слів, реактор не виходив в критичний стан і продовжував виробляти електрику навіть в разі множинних поломок в системі охолодження і відкачування тепла з активної зони. Вчені сподіваються, що до 2020 року їм вдасться створити першу готову до реальної роботи машину, яку можна буде використовувати в Космосі і в перспективі при колонізації Місяця і Марса.

Be the first to comment

Leave a Reply

Your email address will not be published.


*