Glede na prihodnost vesoljskega raziskovanja vesolja je NASA in druge vesoljske agencije jasno, da je treba izpolniti nekatere tehnološke zahteve. Ne samo da so potrebne nove generacije lansirnih vozil in vesoljske kapsule (kot je SLS in Orion vesoljska plovila), vendar so potrebne nove oblike proizvodnje energije, da se zagotovijo dolgotrajne misije na Luno, Mars in druge lokacije v Osončju.
Ena od možnosti, ki rešuje te težave, je Kilopower, lahek sistem moči fisije, ki lahko poganja robotske misije, baze in raziskovalne misije. Nasa je nedavno v sodelovanju z Nacionalno upravo za jedrsko varnost ministrstva za energijo (NNSA) izvedla uspešno predstavitev novega sistema jedrskega reaktorja, ki bi lahko omogočil dolgotrajne misije posadke na Luno, Mars in širše.
Poznana kot poskus Kilopower Reactor using Stirling Technology (KRUSTY), je bila tehnologija predstavljena na nedavni tiskovni konferenci v sredo, 2. maja, v Nasinem raziskovalnem centru Glenn. Po podatkih NASE je ta napajalni sistem zmožen proizvesti do 10 kilovatov električne energije - dovolj energije več gospodinjstev neprekinjeno v desetih letih, ali pa je postaj na Luni ali Marsu.
Kot je v nedavnem sporočilu za tisk NASA pojasnil Jim Reuter, Nasin vršilec dolžnosti pridruženi skrbnik Direkcije za vesoljsko tehnologijo (STMD):
„Varna, učinkovita in bogata energija bo ključ za prihodnje robotsko in človeško raziskovanje. Pričakujem, da bo projekt Kilopower bistven del lunarne in Mars arhitekture moči, ko se razvijajo. "
Prototipni elektroenergetski sistem uporablja majhno trdno jedro urana-235 reaktorja in pasivne natrijeve toplotne cevi za prenos toplote reaktorja na visoko učinkovite motorje Stirling, ki toploto pretvorijo v električno energijo. Ta elektroenergetski sistem je idealno primeren za lokacije, kot je Luna, kjer je pridobivanje energije s sončnimi nizi težko, saj so lunarne noči enakovredne 14 dnevom na Zemlji.
Poleg tega mnogi načrti za raziskovanje lune vključujejo gradnjo postaj v trajno zasenčenih polarnih regijah ali v stabilnih podzemnih ceveh lave. Na Marsu je sonca bolj obilno, vendar je podvržen dnevnemu ciklu planeta in vremenskim vplivom (kot so prašne nevihte). Ta tehnologija bi lahko zato zagotovila stalno oskrbo z energijo, ki ni odvisna od presihajočih virov, kot je sončna svetloba. Kot je dejal Marc Gibson, vodilni inženir Kilopower v Glennu, je povedal:
»Kilopower nam omogoča, da opravljamo veliko višje misije in raziskujemo senčne kraterje na Luni. Ko začnemo pošiljati astronavte za dolgo bivanje na Luni in na druge planete, bo za to potreben nov razred moči, ki ga še nikoli nismo potrebovali. "
Eksperiment Kilopower je bil izveden na lokaciji za nacionalno varnost NNSA na Nevadi (NNSS) med novembrom in marcem 2017. Poleg tega, da je dokazal, da lahko sistem proizvaja električno energijo s cepljenjem, je bil namen eksperimentacije tudi pokazati, da je stabilen in varen v katerem koli okolju. Iz tega razloga skupina Kilopower v poskusu izvaja štiri faze.
Prvi dve fazi, ki sta bili izvedeni brez napajanja, sta potrdili, da vsaka komponenta v sistemu deluje pravilno. Za tretjo fazo je ekipa povečala moč, da je jedro počasi segrevala, preden je prešla na četrto fazo, ki je bila sestavljena iz 28-urnega preizkusa s polno močjo. Ta faza je simulirala vse faze misije, ki vključujejo zagon reaktorja, dvig do polne moči, enakomerno delovanje in zaustavitev.
Skozi eksperiment je ekipa simulirala različne okvare sistema, da bi zagotovila, da bo sistem še naprej deloval - vključno z zmanjšanjem moči, okvarjenimi motorji in odpovedjo toplotne cevi. Vseskozi je KRUSTY generator neprestano zagotavljal električno energijo, s čimer je dokazal, da lahko zdrži vse, kar nanj vrne vesoljska raziskava. Kot je navedel Gibson:
"Sistem smo postavili skozi njegove korake. Reaktor zelo dobro razumemo in ta test je dokazal, da sistem deluje tako, kot smo ga zasnovali. Ne glede na to, v kakšnem okolju smo mu izpostavljeni, reaktor deluje zelo dobro. "
Če pogledamo naprej, bo projekt Kilopower ostal del Nasinega programa za spreminjanje iger na srečo (GCD). Cilj tega programa je, kot del NASA-ine Direkcije za vesoljsko tehnologijo (STMD), pospešiti vesoljske tehnologije, kar bi lahko privedlo do popolnoma novih pristopov k prihodnjim vesoljskim misijam agencije. Sčasoma si ekipa upa, da bo do leta 2020 prešla na program Tehnološka predstavitvena misija (TDM).
Če bo vse v redu, bi KRUSTY reaktor lahko omogočil stalne človeške odprave na Luni in Marsu. Ponuja lahko tudi podporo misijam, ki se zanašajo na in-situ izkoriščanje virov (ISRU) za proizvodnjo hidrazinskega goriva iz lokalnih virov vodnega ledu in gradbene materiale iz lokalnega regolita.
V bistvu, ko so robotske misije nameščene na Luno, da 3D tiskajo baze iz lokalnega regolita, in astronavti začnejo redno hoditi na Luno, da bi izvajali raziskave in poskuse (kot to počnejo danes do Mednarodne vesoljske postaje), bi to lahko bili KRUSTY reaktorji ki jim zagotavljajo vse potrebne moči. V nekaj desetletjih bi lahko bilo enako tudi za Mars in celo lokacije v zunanjem Osončju.
Ta reaktorski sistem bi lahko tudi utrl pot raketam, ki se zanašajo na jedrsko-toplotni ali jedrsko-električni pogon, s čimer bi omogočili hitrejše in stroškovno učinkovitejše misije zunaj Zemlje!
Bodite prepričani, da boste uživali v tem videoposnetku programa GCD vljudno z NASA 360:
