NASA zademonstrowała system niewielkich reaktorów jądrowych, które mogą umożliwić długotrwałe misje załogowe na Księżyc, Marsa i inne miejsca w przestrzeni kosmicznej. System Kilopower to pierwszy krok w kierunku zapewnienia astroanautom energii w przyszłych bazach poza Ziemią.

Na zapowiadanej konferencji prasowej, która odbyła się 2 maja, przedstawiciele NASA przedstawili wyniki eksperymentów z tzw. systemem Kilopower. To nowy system reaktora jądrowego przeznaczonego dla misji kosmicznych. Kilopower może zapewnić bezpieczną i wydajną eksplorację kosmosu.

„Kilopower może zapewnić bezpieczny i wydajny system dostarczania energii dla przyszłych robotycznych i załogowych misji na Księżyc, Marsa i dla dalszej eksploracji kosmosu” – napisała NASA w oświadczeniu. Ma to być rozwiązanie, które umożliwi ludziom eksplorację innych światów.

Prace nad projektem Kilopower – reaktorów jądrowych do podróży kosmicznych trwają od 2015 roku, choć próby przystosowania reaktorów jądrowych do podróży kosmicznych mają dłuższą historię. Intensyfikacja prac nastąpiła w ostatnich latach. We wrześniu ubiegłego roku zbudowano reaktor testowy o nazwie KRUSTY (Kilopower Reactor Using Stirling Technology).

 

Testy przeprowadzane od listopada ubiegłego roku do marca tego roku przebiegły nadspodziewanie dobrze. Podczas testu pełnej mocy symulowana była prawdziwa misja: rozruch reaktora, osiągnięcie pełnej mocy, stabilna pracę oraz wyłączanie. Test trwał 28 godzin. Podczas testów symulowane były także warunki takie jak uszkodzone silniki, przewody cieplne czy redukcja mocy. System radził sobie z wieloma awariami i pokazał, że może sprawnie działać w trudnych warunkach.

– Bezpieczny i wydajny reaktor będzie kluczem do przyszłej eksploracji kosmosu. Oczekuję, że projekt Kilopower będzie istotną częścią księżycowej i marsjańskiej architektury energetycznej – powiedział Jim Reuter z NASA.

KRUSTY, który jest dziełem naukowców z Glenn Research Center, Marshall Space Flight Center i Los Alamos National Laboratory, ma około dwóch metrów wysokości i posiada rdzeń zawierający uran 235 o wielkości rolki ręczników papierowych. Może dostarczyć do 10 kilowatów energii elektrycznej – to moc wystarczająca do zasilania kilku gospodarstw domowych. Jego twórcy zapewniają, że może działać bez problemów przez 10 lat. Cztery takie jednostki systemu Kilopower zapewniłyby wystarczającą moc do założenia placówki.

Według Marca Gibsona, inżyniera zaangażowanego w projekt Kilopower, ten system zasilania jest idealny dla Księżyca. – Kilopower daje nam możliwość wykorzystania znacznie większych mocy i odkrywania zacienionych kraterów Księżyca – przyznał badacz.

System wykorzystuje ciepło generowane przez rozszczepienie jądrowe uranu, aby napędzać silnik Stirlinga – silnik cieplny przetwarzający energię cieplną w energię mechaniczną bez procesu wewnętrznego spalania paliwa. Reaktor pracuje w temperaturze do 800 st. Celsjusza produkując wystarczającą ilość ciepła, aby wytworzyć taką moc – stąd nazwa Kilopower.

Takie źródło energii dostępne poza Ziemią otwiera zupełnie nowe możliwości do badań kosmosu. Korzystanie z energii słonecznej na Księżycu czy Marsie stwarza wiele problemów. Na Marsie trzeba się liczyć z burzami pyłowymi, które mogą uniemożliwić pozyskiwanie energii nawet na długie tygodnie. Do tego promienie słoneczne słoneczne są tam znacznie słabsze.

Wizja artystyczna czterech reaktorów Kilopower na Marsie. Fot. NASA

 

– Gdy udamy się na Księżyc czy Marsa będziemy potrzebować niezawodnych i bezpiecznych źródeł energii niezależnych od Słońca – zaznaczył Reuter. Jednak problemem jest to, że do instalacji urządzenia trzeba sporej wiedzy, dlatego astronautów czeka dużo nauki.

Zużyte reaktory prawdopodobnie zostaną w miejscu ich instalacji, ale inżynierowie z NASA zapewniają, że wytwarzane przez system Kilopwer odpady są bardzo ograniczone i obszar wokół urządzenia nie zostanie skażony.

Projekt Kilopower jest nadal rozwijany i pozostaje częścią programu rozwojowego Game Changing Development. NASA zapowiedziała kolejne testy urządzenia już w przestrzeni kosmicznej.

 

Silnik Stirlinga

 

 

 

 

Źródło: NASA, DziennikNaukowy, WikiPedia