Wenn alles gut geht, wird irgendwann im nächsten Jahrzehnt ein amerikanischer Lander einen kleinen Atomreaktor zur Mondbasis tragen, in dem ein Borstab in einen Uranstapel eindringt, um die nukleare Kettenreaktion zu öffnen. Teilen Sie die Uranatome auf und geben Sie Wärme ab, dann werden diese Läufe an einen Generator übertragen, der das Licht zur Mondbasis bringt.
Die NASA hat ein halbes Jahrhundert lang Anstrengungen unternommen, um einen Kernreaktor zu bauen, der im Weltraum eingesetzt werden kann, und hat gerade einen neu konzipierten Test abgeschlossen: Dieser neue Reaktor heißt Kilopower und sein nächster Meilenstein könnte in den 2020ern liegen. Irgendwann im Weltraum wurde Kilopower mit Unterstützung des US-Energieministeriums entwickelt und markiert den ersten neuen Atomreaktor, der in den USA seit 40 Jahren gebaut wurde und die Erforschung des Weltraums, vor allem des menschlichen Außenpostens im Sonnensystem, verändern könnte. Energie Herstellungsmethode.
Die aktuelle Weltraummission einer Brennstoffzelle, Kern- oder Solarbatterie verwenden, aber der Mond Nacht fortgesetzt zwei Wochen, und die Intensität des Sonnenlichts auf dem Mars, nur 40% der Erde. NASA stellvertretender Vorstandsassistent Jim Reuter Raumfahrttechnik Sektor Sagt: "Wenn wir zum Mond oder schließlich zum Mars gehen, brauchen wir wahrscheinlich viel Energie, die nicht auf die Sonne angewiesen ist, besonders wenn wir dort leben wollen."
Kilopower ist ein kleiner, leichter Spaltreaktor, der bis zu 10 Kilowatt Strom liefern kann, und die NASA sagt, dass vier Kilopower-10-Kilowatt-Reaktoren genügend Energie für den Mars oder eine menschliche Basis auf dem Mond liefern werden. Claudio Bruno, Professor für Ingenieurwissenschaften an der Universität von Connecticut, sagte, dass 40 Kilowatt Strom den Bedarf von drei bis acht Familien in den USA decken könnten.
Er fügte hinzu: '40 Kilowatt Strom entspricht etwa 60 PS, könnte man denken, wenig genug, um in der Tat, wenn Sie etwas Nützliches tun wollen, vor allem, wenn der Mond oder Mars-Missionen Mission besetzt, Sie müssen. die Energie wird mehr sein. aber in der Vergangenheit einige Leute jede Studie gibt es tödliche Gefahr der Atomkraft protestieren. dies ist das erste Mal seit Jahrzehnten Menschen über Kernreaktoren sprechen Energie Hilfe für den Generator zur Verfügung zu stellen, so ist dies ein positives Signal erscheint zuerst. "
Bei der Erforschung des Weltraums gibt es zwei Hauptrichtungen für die Nutzung der Kernenergie: Elektrizität erzeugen oder Antrieb erzeugen Kilopower wird wie das Kraftwerk auf der Erde zur Stromerzeugung genutzt und wird mehr Strom erzeugen als ein einzelnes Raumfahrzeug. Das Bedürfnis, das es für größere Planetenvorposten geeigneter macht.Kilopower wird auch benutzt werden, um das Raumfahrzeug zu fahren, hauptsächlich für den Ionenmotor, um Energie zur Verfügung zu stellen, aber NASA hat sich noch nicht dafür entschieden, diese Technologie zu verwenden.
Kilopower seit 2012, begann die Forschung und Entwicklung, aber seine Wirkung ist weit mehr als Kernkraft System Projekt der NASA 60er Jahren des letzten Jahrhunderts unterstützen (bezeichnet als SNAP). SNAP Projekt zwei Systeme Kernkraft entwickelt, eine das Radioisotop thermo geschehen ist (bezeichnet als RTG), es Energie aus dem radioaktiven Zerfall liefern Wärme und Strom erfassen kann. Dutzende von Schiffen, die für den Weltraum Raumschiff RTG-System verwendet, die die Neugier Rover auf dem Mars enthält und das äußere Sonnensystem und entdecken sie neue Horizonte sind Zwergplaneten Pluto-Detektor.
Ein weiteres Energiesystem des SNAP-Projekts ist das Spaltungsreaktorsystem, das durch Atomspaltung Energie erzeugt, wie sie auch von Atom-U-Booten verwendet wird: Die NASA hat im April 1965 ein Kernkraftwerk mit dem Namen SNAP-10A in Betrieb genommen. Das Atomkraftwerk arbeitete 43 Tage lang und erzeugte vor dem Ausfall 500 Watt Strom, der sich immer noch in der Erdumlaufbahn befindet und zu Weltraummüll wird.
In den 1960er und 1970er Jahren erforschte die NASA auch die Nuklearraketenantriebstechnik im Projekt NERVA (Rakete Nuclear Power Application), bei der ein Kernreaktor zum Aufheizen von Wasserstoffgas und zum Ableiten von Gas durch Düsen verwendet wird. Herkömmlicher Raketenkraftstoff erzeugt einen ähnlichen Schub, aber dieses Projekt endete 1973.
Den Daten der Weltkernenergiekommission zufolge hat Russland mehr als 30 Kernspaltungsreaktoren in den Weltraum gebracht.Nachdem US-Präsident Richard Nixon 1973 die NASA-Forschung im Bereich der Nuklearantriebstechnik eingestellt hat, gab Russland auch sein eigenes Projekt auf: Bruno sagte: "Alles Die Studie wurde im Jahr 1973 gestoppt. Bis zum Jahr 2018 werden die meisten Menschen, die an diesem Projekt teilgenommen haben, entweder in den Ruhestand gehen oder sterben, obwohl wir noch Berichte haben, wird der Bericht nicht sprechen.
Die Studie wurde im Jahr 2012 aufgetaut.Die NASA und das US-Energieministerium führten einen Vortest von KilopowersVorgänger (DUFF-Experiment) durch und erzeugten 24 Watt Elektrizität.DUFF kühlte den Reaktor mit einem Wärmerohr und zeigte es zum ersten Mal. Die Anwendung des Stirling-Motors zur Umwandlung von Reaktorwärme in elektrische Energie Nach dem DUFF-Test genehmigte die NASA den Start des Kilopower-Projekts, das im Jahr 2014 das erste Mal für Forschungszwecke finanziert wurde.
Die neuesten Tests, die von der NASA und dem Energieministerium auf Kilopower durchgeführt wurden, begannen im November 2017 und wurden bis März dieses Jahres fortgesetzt.Während des Tests wurde der Kilopower-Reaktor für 28 Stunden voller Leistung getestet, dann abgeschaltet und abgekühlt. Marc Gibson, Chefingenieur beim Kilopower-Projekt im Glenn Research Center der NASA, sagte, dass der Reaktor bei 800 Grad Celsius arbeitet und mehr als 4 Kilowatt Strom erzeugt.
NASA und das Department of Energy, Kilopower Reaktoren sicherer als frühere Versionen wegen seines unterschiedlichen Betriebsmodus. Mit Bor Steuerstäben und Beryllium Reflektoren, Spaltkettenreaktion unter Kontrolle, sogar in der Lage sein, zu stoppen. Es Kilopower Projektleiter, USA Department of national Laboratory Patrick McClure Los Alamos Energy, sagte: ‚Wenn der Reaktor oder die Explosion Rakete auf der Abschussrampe aufgetreten ist, die Strahlung im Kern von Uran-235 in der menschlichen, ein kilometer wird entfernt nicht die natürliche Hintergrundstrahlung nicht überschreiten, es ist nur das beste.. schlechte Absicht, glauben wir nicht, dass der Reaktor im Fall einer Einführung Unfall, eine Chance zu scheitern hat. "
Los Alamos National Laboratory Chefdesigner David Poston den Reaktor, eine ähnliche Reaktorleistung zur Verfügung stellen kann für Ionentriebwerke Energie für den Raumschiff Flug zu bieten. Aber nach Bruno, sagte die Menge der Rohstoffe benötigt, um die Spaltung Kettenreaktion zu starten es kann bedeuten, dass der Reaktor groß und schwer wäre und nicht praktisch sein kann. NASA eine neue Uran Kern Wärme Motorenkonzepte heraus, Techniken und ihre derzeitigen chemischen Stoffraketen ähnlich die. aber im Jahr 2017 8 Das in diesem Monat gestartete Projekt für ein nukleares thermisches Antriebssystem hat keine Fortschritte wie Kilopower gemacht.
Die meist atomgetriebenes Raumschiff des RTG-System zur Erzeugung von Elektrizität durch die Wärme, die durch den Zerfall von Plutonium erzeugt sammeln, aber RTG Energieeffizienz ist sehr gering, aber auch unzureichende Versorgung mit Rohstoffen Plutoniumdioxid. Nach einer 30-jährigen Pause, aus dem US Department of Energy 2015 Wiederaufnahme der Produktion von Plutonium 238, aber der Strom nur genug US-Lager Energie bis 2020 Mars-Rover der NASA zur Verfügung zu stellen, sondern auch eine oder zwei mögliche Aufgaben außerhalb des Sonnensystemes kann möglicherweise gehen unterstützen.
Kilopower kann als Ersatz verwendet werden, aber Regierungsbeamte und Experten glauben, dass die Möglichkeit groß ist. Gibson sagte: "Aus energetischer Sicht haben wir mit dem RTG-Projekt begonnen. Wir hoffen, dass dieses Projekt uns mehr erreichen lässt. Wenn man zum Beispiel Weltraumforschung betreibt, braucht man Tausende von Watt Strom, dh Menschen brauchen mehr als zehn bis hundert Mal mehr Energie als ein einzelner Kilopower-Reaktor, der auf dem Mond oder auf dem Mars betrieben wird. Poston sagte jedoch, dass das standardisierte Design des Reaktors leicht skaliert werden kann, um diese Bedürfnisse zu erfüllen.
Bruno fügte hinzu, dass der Kilopower-Reaktor ein wichtiger Schritt beim Bau eines brauchbaren Kernkraftwerks im Weltraum ist.Es ist sehr wahrscheinlich, dass der Reaktor im Weltraum getestet wird.Die NASA hat ein solches Projekt noch nicht genehmigt, aber auf einer Pressekonferenz Anfang des Monats Zuvor sagte Reuters, dass in den nächsten 18 Monaten wird, wie man solche Testflüge durchführen wird.Eine Möglichkeit ist, ein Mond-Raumschiff, um einen kleinen Kilopower-Reaktor zu transportieren, und dieser kleine Reaktor kann in der NASA sein. Die neueste Mondforschungs-Mission wurde entwickelt.
Poston sagte: "Erfolgreiche Bodentests sind wichtig für die Zukunft der Erforschung des menschlichen Weltraums. Wir haben bestätigt, dass dieses Technologiekonzept jetzt für die NASA verfügbar ist. Das Spannendste für mich ist für mich die potenzielle Anwendung." Im wahrsten Sinne des Wortes ist dies der erste Schritt auf dem Forschungsgebiet der im Weltraum verfügbaren Spalt-Energie-Technologie.
