O horário de Pequim em 8 de fevereiro, de acordo com relatos da imprensa estrangeira, um pequeno balde de urânio equivalente ao tamanho de uma cafeteira, mas este reator micro-nuclear com dispositivos de proteção e detectores, o equipamento inteiro não excede o tamanho de um lixo. No presente, isso Os protótipos de pequenos reatores nucleares serão testados no deserto de Nevada nos Estados Unidos, o que ficará um passo mais perto de realizar o futuro sonho de exploração espacial da humanidade.
A imagem mostra o gerador 'Kilopower' pelo artista na superfície de Marte.
Reator nuclear espacial apenas tamanho do lixo
O projeto, chamado "Kilopower", é uma joint venture entre a NASA e o Departamento de Energia dos Estados Unidos e será o primeiro reator de fissão nuclear espacial desde o "projeto SNAP 10A" da década de 1960. Atualmente, o protótipo ainda está sendo testado Entre eles, é mais do que qualquer projeto espacial que tenha sido realizado nas últimas décadas.
O reator Kilopower é projetado a partir de duas dimensões, uma com um modelo de 1 kilowatt e outra com um modelo de 10 quilowatts. "Pat McClure, chefe do reator em Kilopower, disse:" As pessoas precisam de cerca de 1 quilowatt de torrada , O que consome uma média de 5 quilowatts de eletricidade por dia em uma casa média, mas isso consome muita energia para a NASA, com equipamentos de detecção da NASA consumindo apenas algumas centenas para alguns quilowatts no espaço, Portanto, no espaço de 1 quilowatt ou 10 quilowatts é uma grande unidade de eletricidade.
O detector HNN da NASA tem uma potência máxima de 240 watts e o rooteador da Curiosidade alimenta 120 watts. Ambos os detectores usam uma bateria de energia nuclear que converte o calor do plutônio decadente naturalmente em eletricidade. No entanto, a escassez de provisões de plutônio, com um poder de montagem de 1000 ou 10000 watts, é um grande passo em frente, mesmo que seja menor do que o equipamento na Terra Ao contrário das células de energia nuclear, o sistema Kilopower forma uma reação de fissão que converte rapidamente átomos de urânio A divisão suprime energia, que é então convertida em energia elétrica conectando o motor.
McClure disse: "O reator tradicional refrigerado por água leve pode produzir gigawatts de eletricidade, que é 100 milhões de vezes mais energia do que os reatores Kilopower, e sua estrutura é muito complexa e, ao mesmo tempo, projetada para aproveitar ao máximo o combustível". Para o pequeno Marte Reactor, a eficiência de combustível será significativamente reduzida, mas precisamos de um reator previsível fácil de prever e fácil de operar, de fato, esse pequeno reator de Marte possui uma função de autocontrole. Isso reduzirá a possibilidade de ocorrência de acidentes em uma fonte de energia maior .
Em outras palavras, não arrisca eventos aventureiros na Terra de Marte. McClure disse: "Para o trabalho que estamos fazendo atualmente, é muito difícil derreter o combustível e nosso projeto físico é que o reator libera muito calor Então, não esfriamos, irradiamos uma pequena quantidade de calor, e os reatores reduziram seu poder para combinar.
Ao mesmo tempo, este pequeno reator nuclear também pode operar em um ambiente espacial peculiar, o que achamos que é muito frio, mas não é fácil manter um reator fresco em um ambiente de vácuo. Não há ar nem água no espaço, Em vez disso, o sistema depende de oito heat pipes, cada um contendo cerca de uma colher de sopa de sódio, que tem um ponto de ebulição muito alto.
O vapor vaporiza através do tubo de calor e é gradualmente condensado e a diferença de temperatura ajuda a criar energia elétrica. O material arrefecido retorna então à temperatura do tubo quente. A parte alta, todo o sistema é rodado. Em teoria, o sistema é capaz de produzir energia confiável e eficiente ao longo de muitos anos.
Segurança do reator nuclear espacial, como?
Se problemas de lançamento, muitas pessoas se preocuparão com vazamentos nucleares e crise espacial, a fonte de energia nuclear no ar será potencialmente ameaçadora.McCool disse: "As pessoas sempre pensam que você trará a cidade de Chernobyl ou espaço Em algum lugar, de fato, não tão perigoso, antes do reator de fissão, havia uma pequena quantidade de material radioativo no reator espacial, porque é urânio, mas seu número é muito pequeno, mesmo que haja algum acidente durante o lançamento, não será público Traga problemas.
McClure explicou que, no caso de um problema de lançamento, o resíduo de urânio padrão e não fissível do reator pode explodir, representando um risco muito pequeno para o público em geral. Sua dose de pico de radiação é bem inferior a 1 mililitro e a realidade No caso de doses de pico de radiação mais baixas, que estão no nível do microremi, os americanos recebem, em média, 620 milímetros de radiação por ano, o que significa que os reatores nucleares transmitidos pelo espaço emitem muito menos radiação do que a radiação de fundo ou Equivalente ao voo.
Mas o lançamento de uma fonte de energia nuclear espacial é apenas o primeiro passo, e também deve permanecer seguro em distâncias de espaço distante e tornar-se mais radioativo assim que deixa a atmosfera da Terra por um longo tempo e começa. No entanto, a equipe de pesquisa realizou um projeto especial Será desligado automaticamente se a fonte de energia nuclear falhar e eles planejam testar em Nevada no próximo mês para conectar a fonte de energia nuclear a dois motores, cada um capaz de gerar cerca de 80 watts de potência, Assim, aquecendo a reação de fissão a uma temperatura elevada de cerca de 800 graus Celsius.
Dave Poston, diretor de design de contatos nucleares espaciais, disse: "Vamos desligar toda remoção de calor, indicando que o reator não só sobreviverá, mas também estará no modo de espera. Se o sistema de conversão de energia puder recuperar e começar a gerar eletricidade, então Ele confirmará que podemos lidar com qualquer operação de curto prazo ou anormal do reator e que as pessoas não precisam se preocupar com isso ".
Como isso será feito?
McClure disse: "O reator nuclear de 1 quilowatts é usado para missões no espaço profundo, como chegar a Plutão ou Júpiter, o reator nuclear de 10 quilowatts usado para missões de superfície profunda ou de superfície de Marte e atualmente a NASA planeja enviar 5 reatores nucleares de 10 quilowatts para Marte Isso fornecerá 40 kilowatts de eletricidade para uma base de Marte.
Steve Jurczyk, vice-diretor da força-tarefa de tecnologia espacial da NASA, disse em uma coletiva de imprensa: "É muito difícil estabelecer um sistema de energia na superfície de Marte. Sua exposição à luz solar é menor do que a Terra e a Lua, As temperaturas são muito baixas e há uma tempestade de areia muito única que pode levar semanas, meses e até engolir todo o planeta.
Embora a NASA tenha explorado os painéis solares como fonte potencial de energia, a NASA está explorando ativamente opções para continuar a fornecer sistemas essenciais de suporte vital, especialmente quando os raios solares não são suficientes para fornecer energia solar.
Os primeiros reatores nucleares vão pousar em Marte e começam a alimentar um sistema automatizado que separa o gelo da água para formar oxigênio líquido e hidrogênio líquido que produzem combustível para retornar à Terra. Uma vez que os humanos aterrem em Marte, esses sistemas podem fornecer espaço para seu habitat e outros Sistema de apoio para fornecer energia. Atualmente, a NASA está negociando com outras agências comerciais, propôs reatores nucleares de 1 quilowatts para a missão extraterritorial de exploração espacial.
Janet Kavandi, diretora do Centro de Pesquisa Glenn da NASA, disse: "Como ex-astronauta, posso assegurar-te que ter poder confiável nas missões espaciais da órbita terrestre baixa é crucial Importante, este tipo de sistema de energia se tornará especialmente importante à medida que avançarmos no sistema solar e eventualmente na superfície de outros planetas.
