Naujas mažo galingumo branduolinis reaktorius, tinkantis ilgai trunkančioms kosminėms misijoms, tokioms kaip skrydžiai į Mėnulį, Marsą, taip pat į tolimesnes Saulės sistemos planetas, ką tik baigė intensyvių išbandymų ciklą Nevados dykumoje.
„Mes išspaudėme iš šio reaktoriaus viską, kas tik įmanoma, įskaitant įvairius darbo režimus, perkrovimus, įvairias avarines situacijas, ir šis energijos šaltinis sėkmingai atlaikė visus išbandymus“, teigė Los Alamos nacionalinės laboratorijos (Los Alamos National Laboratory) inžinierius Davidas Postonas (David Poston). „Saugūs, efektyvūs ir pakankamai galingi energijos šaltiniai – ateities robotų ir žmonių misijų kosmose pagrindas. Tikimės, kad „Kilopower“ projektas taps esmine būsimų Mėnulio ir Marso bazių energijos tiekimų architektūros dalių“.
Šis NASA ir JAV Energetikos nacionalinio branduolinio saugumo administracijos departamento atliktas eksperimentas pademonstravo, kad tokia branduolinė jėgainė veikia stabiliai ir yra saugi, net įvykus nenumatytoms situacijoms ir patyrus kai kurių komponentų gedimus.
Reaktorius pavadintas Kilovatų galios eksperimentiniu reaktoriumi, naudojančiu Stirlingo variklį (Kilopower Reactor Using Stirling Technology, KRUSTY). Jo bandymai vyko nuo 2017 metų lapkričio iki 2018 metų kovo.
„Kilopower“ yra nedidelė branduolinė jėgainė, galinti tiekti iki 10 kilovatų elektros energijos galios – maždaug tiek naudoja keli vidutinio dydžio namų ūkiai. Ji gali nepertraukiamai veikti mažiausiai 10 metų. Keli „Kilopower“ generatoriai galėtų parūpinti pakankamą galią, kurios užtektų nedidelei bazei kitos planetos paviršiuje.
Ypač ji tiktų Mėnulyje, kur saulės energijos modulių panaudojimas yra gana ribotas, nes ten naktis trunka net 14 dienų.
„Kilopower“ suteiktų galimybes atlikti sudėtingesnius ir daug energijos reikalaujančius tyrimus, pavyzdžiui, ištirti nuolat tamsoje skendinčius Mėnulio kraterius. Kai tik bus imta siųsti astronautus į ilgalaikes misijas Mėnulyje ir kitose planetose, jiems būtinai reikės gerokai galingesnių energijos šaltinių nei fotovoltiniai moduliai.
„Kilopower“ reaktoriaus šerdyje – urano-235 cilindras, maždaug popierinio rankšluosčio ritinio dydžio. Šilumos nuvedimo sistema – pasyvi, kaip šilumnešį naudojanti išlydytą metalą – natrį. Šiluma yra perduodama į didelio efektyvumo Stirlingo variklius, kurie suka elektros generatorių, gaminantį elektrą.
Reaktoriaus bandymų metu buvo išmėginti įvairiausi jo darbo režimai, įskaitant sugedusius Stirlingo variklius, neveikiančią šiluminės energijos perdavimo sistemą. Eksperimentas baigėsi 28 valandų trukmės pilno darbo ciklo išmėginimu – reaktoriaus paleidimu, palaipsniu galios didinimu iki maksimalios, pastovaus veikimo ir išjungimo.
Sėkmingi bandymai atveria kelią tokio tipo jėgainių tobulinimui ir ilgalaikių misijų kosmose planavimui, įskaitant ir tokias, kuriose numatoma įkurti ilgalaikes bazes ir naudotis vietiniais žaliavų šaltiniais statybinėms medžiagoms, raketų kurui ir kitiems ištekliams gaminti.
‘Game changing’ space-mission power system passes tests with flying colors
Daugiau:
Degalų prie Mėnulio papildymas gali gerokai palengvinti pilotuojamas misijas į Marsą
Pirmasis branduolinis sprogimas padėjo patikrinti vieną iš Mėnulio susidarymo teorijų
Marso kolonizavimas: kada prasidės kelionės į raudonąją planetą?
Eksperimentai rodo, kad Marse galėtų augti bulvės
Kaip SSRS pralaimėjo kosminės kelionės į Mėnulį lenktynes
Pristatyta koncepcinė „Boeing“ tolimojo kosmoso tyrimo platforma
Lietuva jau įgyvendina 14 Europos kosmoso agentūros projektų