Se tudo correr bem, em algum momento na próxima década, um módulo americano levará um pequeno reator nuclear para alcançar a base lunar.Dentro deste reator, uma haste de boro ficará presa em uma pilha de urânio para abrir a reação nuclear em cadeia. Separe os átomos de urânio e libere o calor.Agora, esses aquecedores serão transmitidos para um gerador, que trará luz para a base lunar.
A Nasa já passou meio século de esforços para criar um reator nuclear que possa ser usado no espaço e acaba de concluir um teste recém-projetado, chamado Kilopower, e seu próximo marco pode ser nos anos 2020. Em algum momento no espaço, o Kilopower foi desenvolvido com a assistência do Departamento de Energia dos Estados Unidos, que marca o primeiro novo reator nuclear construído nos Estados Unidos em 40 anos, que pode mudar a exploração espacial, especialmente o posto humano permanente no sistema solar. Método de fabricação de energia.
As missões espaciais atuais usam células de combustível, baterias nucleares ou energia solar, mas a noite da lua dura duas semanas e a intensidade da luz solar em Marte é de apenas 40% da Terra.Jim Reuter, Assistente Administrativo Adjunto da Divisão de Tecnologia Espacial da NASA Diz: "Quando vamos à lua ou eventualmente a Marte, provavelmente precisaremos de muita energia que não pode depender do sol, especialmente se quisermos viver lá".
O Kilopower é um pequeno e leve reator de fissão capaz de fornecer até 10 quilowatts de eletricidade.A NASA diz que quatro reatores Kilopower de 10 kilowatts fornecerão energia suficiente para Marte ou uma base humana na Lua. Especialistas no campo da pesquisa, Claudio Bruno, professor de engenharia da Universidade de Connecticut, disse que 40 quilowatts de eletricidade podem atender às necessidades de três a oito famílias nos Estados Unidos.
Ele acrescentou: kilowatts '40 de eletricidade equivalente a cerca de 60 cavalos de potência, você pode pensar muito pouco na verdade, se você quer fazer algo útil, especialmente se as missões Lua ou Marte tripuladas missão, você precisa. a energia será mais. mas no passado algumas pessoas vão protestar todos os estudos há perigo mortal da energia nuclear. esta é a primeira vez em décadas, as pessoas falam sobre reatores nucleares para fornecer ajuda em energia ao gerador, de modo que este é um sinal positivo aparece pela primeira vez. "
Na exploração espacial, há duas maneiras principais de usar a energia nuclear: produzir eletricidade ou gerar propulsão, a energia elétrica, assim como a estação de energia na Terra, irá gerar mais eletricidade do que uma única espaçonave. A necessidade, que o torna mais adequado para os outposts de planetas maiores, também será usado para conduzir a espaçonave, principalmente para o mecanismo de íon fornecer energia, mas a NASA ainda não decidiu usar essa tecnologia.
Kilopower desde 2012, começou a investigação e desenvolvimento, mas o seu efeito é muito mais do que a energia nuclear auxiliar projeto de sistema de NASA 60 do século passado (referido como SNAP). Projeto SNAP desenvolveu dois sistemas de energia nuclear, uma é a termelétrica radioisótopo acontecer (referido como RTG), pode captar energia do decaimento radioativo fornecer calor e eletricidade. dezenas de navios têm sido utilizados para profunda nave espacial espaço do sistema RTG, que contém o rover curiosidade em Marte e do sistema solar exterior e descobrir novos horizontes são planeta-anão Detector de Plutão.
Outro sistema de energia do projeto SNAP é o sistema de reatores de fissão, que gera energia por meio da divisão de átomos, tecnologia idêntica à usada por submarinos nucleares.A NASA lançou uma usina nuclear denominada SNAP-10A em abril de 1965. A usina nuclear funcionou por 43 dias e gerou 500 watts de eletricidade antes da falha, ainda está na órbita da Terra e agora se torna detritos espaciais.
Nas décadas de 1960 e 1970, a Nasa também realizou pesquisas sobre a tecnologia de propulsão de foguetes nucleares no projeto de aplicação de energia nuclear de foguetes (NERVA), que usa um reator nuclear para aquecer gás hidrogênio e descarregar gás através de bocais. Combustível convencional de foguete produz impulso similar, mas este projeto terminou em 1973.
De acordo com os dados da Comissão Nuclear Mundial, a Rússia lançou mais de 30 reatores de fissão no espaço Depois que o presidente dos EUA Richard Nixon cancelou a pesquisa de tecnologia de propulsão nuclear da NASA em 1973, a Rússia também desistiu de seu próprio projeto. O estudo foi interrompido em 1973. Até 2018, a maioria das pessoas que participaram do projeto se aposenta ou morre.Embora ainda tenhamos relatos, o relatório não vai falar.
O estudo foi descongelado em 2012. A NASA e o Departamento de Energia dos EUA realizaram um teste preliminar do antecessor de Kilopower (experimento DUFF) e geraram 24 watts de eletricidade, e o resfriaram com um tubo de calor e o mostraram pela primeira vez. A aplicação do motor Stirling para converter o calor do reator em energia elétrica Após o teste DUFF, a NASA autorizou o início do projeto Kilopower, que foi a primeira vez em 2014 que o projeto recebeu financiamento para pesquisa.
O último teste realizado pela NASA e pelo Departamento de Energia para Kilopower começou em novembro de 2017 e continuou até março deste ano. Testes, reatores Kilopower por até 28 horas de testes de potência máxima, em seguida, fechado e foram cool. engenheiro principal no projecto NASA Glenn Research Center Kilopower Marc Gibson referida operação do reactor a uma temperatura de 800 graus Celsius, e produz mais de 4 quilowatts de energia eléctrica.
NASA e do Departamento de Energia, Kilopower reatores mais seguros do que as versões anteriores, devido ao seu diferente modo de operação. Com hastes de controle de boro e refletores de berílio, reação em cadeia de fissão sob controle, até ser capaz de parar. É líder do projeto Kilopower, Estados Unidos Departamento de laboratório nacional de Los Alamos de Energia Patrick McClure disse: 'Se o reactor ou a explosão ocorreu foguete na plataforma de lançamento, a radiação no núcleo do urânio-235 em humanos, um quilômetro de distância não vai exceder a radiação natural de fundo é apenas o melhor.. má intenção, não pensamos que, no caso de um acidente de lançamento, o reactor tem uma chance de falhar. '
De acordo com David Poston, projetista-chefe de reatores do Laboratório Nacional de Los Almos, um reator semelhante pode fornecer energia ao propulsor de íons para fornecer a nave espacial com poder de voar.Entretanto, Bruno, a quantidade de matérias-primas necessárias para iniciar a reação em cadeia da fissão É muito provável que o reator seja grande e pesado e não será aplicado de forma prática.A NASA propôs um conceito de motor térmico nuclear de urânio completamente novo, que é semelhante à tecnologia usada nos atuais foguetes de combustível químico.No entanto, 2017 será 8 O projeto do sistema de propulsão térmica nuclear, iniciado este mês, não avançou tanto quanto o Kilopower.
A maioria de propulsão nuclear sonda usando o sistema RTG para produzir electricidade, recolhendo o calor gerado pelo decaimento de plutónio, mas a eficiência energética RTG é muito baixa, além disso, um fornecimento inadequado de matéria-dióxido de materiais de plutónio. Depois de um intervalo de 30 anos, do Departamento de Energia dos Estados Unidos 2015 para retomar a produção de plutônio 238, mas o estoque atual US apenas o suficiente para fornecer energia para 2020 Mars rover da NASA, mas também pode ser capaz de suportar uma ou duas tarefas potenciais ir para fora do sistema solar.
O Kilopower pode ser usado como um substituto, mas oficiais do governo e especialistas acreditam que a possibilidade é grande Gibson disse: "Do ponto de vista energético, começamos com o projeto RTG. Esperamos que este projeto nos permita alcançar mais. O uso de, digamos, exploração do espaço profundo, então você precisa de milhares de watts de eletricidade para fornecer.Em outras palavras, os seres humanos precisam de dez a cem vezes mais energia do que um único reator Kilopower para operar na Lua ou em Marte. No entanto, Poston disse que o design padronizado do reator pode ser facilmente dimensionado para atender a essas necessidades.
Bruno acrescentou, reator Kilopower é um passo importante para construir usinas nucleares espaço disponível. A próxima do reator é susceptível de ser testado no espaço. NASA ainda não licenciado para tais projetos, mas numa conferência de imprensa no início deste mês em Reuters disse que o próximo 18 meses, incidirá sobre como conduzir tal vôo de teste. uma possibilidade é usar uma pequena transporte módulo lunar Kilopower reatores, e este será, provavelmente, pequenos reatores na NASA a última missão de exploração lunar desenvolvidos.
Poston disse: "Testes bem sucedidos no solo são importantes para o futuro da exploração espacial humana. Verificamos que esse conceito de tecnologia está agora disponível para a NASA. Para mim, o mais interessante para mim é suas possíveis aplicações. No verdadeiro sentido, este é o primeiro passo que damos no campo de pesquisa da tecnologia de energia de fissão disponível no espaço.
