ถ้าทุกอย่างเป็นไปได้ดีในช่วงทศวรรษถัดมาชาวอเมริกันจะนำเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กมาถึงฐานดวงจันทร์ภายในเครื่องปฏิกรณ์นี้โบรอนจะติดเป็นกองยูเรเนียมเพื่อเปิดปฏิกิริยาลูกโซ่นิวเคลียร์ แยกยูเรเนียมอะตอมและปล่อยความร้อนจากนั้นความร้อนเหล่านี้จะถูกส่งไปยังเครื่องกำเนิดไฟฟ้าซึ่งจะนำพูนแสงไปยังฐานดวงจันทร์
NASA ได้ผ่านครึ่งศตวรรษของความพยายามที่จะสร้างเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ที่สามารถใช้ในอวกาศและเพิ่งเสร็จสิ้นการทดสอบที่ออกแบบใหม่เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ชุดใหม่นี้เรียกว่า Kilopower และก้าวต่อไปในปีพศ. ในบางจุดในอวกาศ Kilopower ได้รับการพัฒนาขึ้นโดยได้รับความช่วยเหลือจากกระทรวงพลังงานของสหรัฐฯนับเป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์แห่งแรกที่สร้างขึ้นในสหรัฐอเมริกาภายใน 40 ปีอาจมีการเปลี่ยนแปลงการสำรวจอวกาศโดยเฉพาะด่านมนุษย์คนสุดท้ายในระบบสุริยะ วิธีการผลิตพลังงาน
ภารกิจอวกาศในปัจจุบันใช้เซลล์เชื้อเพลิงแบตเตอรี่นิวเคลียร์หรือพลังงานแสงอาทิตย์ แต่คืนพระจันทร์เป็นเวลาสองสัปดาห์และความเข้มของแสงแดดบนดาวอังคารมีเพียง 40% ของโลกเท่านั้น Jim Reuter รองผู้ช่วยผู้ดูแลฝ่ายเทคโนโลยีอวกาศ NASA กล่าวว่าเมื่อเราไปที่ดวงจันทร์หรือในที่สุดก็ไปที่ดาวอังคารเราอาจต้องการพลังงานจำนวนมากที่ไม่สามารถพึ่งพาดวงอาทิตย์โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าเราต้องการที่จะอาศัยอยู่ที่นั่น
เครื่องปฏิกรณ์แบบ Kilopower เป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กที่มีกำลังการผลิตต่ำซึ่งสามารถจ่ายกระแสไฟฟ้าได้ถึง 10 กิโลวัตต์ NASA กล่าวว่าเครื่องปฏิกรณ์ Kilopower ขนาด 10 กิโลวัตต์จำนวน 4 เครื่องจะให้พลังงานเพียงพอสำหรับดาวอังคารหรือฐานมนุษย์บนดวงจันทร์ ผู้เชี่ยวชาญด้านการวิจัย Claudio Bruno ศาสตราจารย์ด้านวิศวกรรมของ University of Connecticut กล่าวว่า 40 กิโลวัตต์ของไฟฟ้าสามารถตอบสนองความต้องการของสามถึงแปดครอบครัวในสหรัฐอเมริกา
เขาเสริมว่า "40 กิโลวัตต์ใกล้เคียงกับ 60 แรงม้าและคุณอาจคิดว่ามันไม่เพียงพอจริงๆแล้วถ้าคุณต้องการทำอะไรที่เป็นประโยชน์โดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าภารกิจของดวงจันทร์หรือดาวอังคารเป็นภารกิจประจำที่คุณต้อง พลังงานจะมากขึ้น แต่ทุกครั้งที่ผ่านมามีคนประท้วงอันตรายร้ายแรงของพลังงานนิวเคลียร์นี่เป็นครั้งแรกในรอบหลายสิบปีที่ผู้คนพูดถึงการใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เพื่อให้พลังงานแก่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าดังนั้นนี่จึงเป็นสัญญาณบวกครั้งแรก
ในการสำรวจพื้นที่การใช้พลังงานนิวเคลียร์ส่วนใหญ่ในสองวิธี: การผลิตพลังงานหรือแรงขับ Kilopower จะใช้ในการผลิตกระแสไฟฟ้าเป็นสถานีพลังงานในการผลิตไฟฟ้าจะผลิตโลกมีแนวโน้มที่จะเกินเรือยานอวกาศเดียว ความต้องการซึ่งจะทำให้มันมากขึ้นเหมาะสำหรับด่านดาวเคราะห์ขนาดใหญ่. Kilopower ก็จะถูกใช้ในการขับเรือส่วนใหญ่จะให้พลังงานสำหรับเครื่องยนต์ไอออน แต่นาซายังไม่ได้ตัดสินใจที่จะใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยีนี้
Kilopower ตั้งแต่ปี 2012 เริ่มการวิจัยและการพัฒนา แต่ผลของมันเป็นมากกว่าพลังงานนิวเคลียร์ช่วยโครงการระบบการทำงานของนาซา 60s ของศตวรรษที่ผ่านมา (เรียกว่า SNAP). โครงการพัฒนา SNAP สองระบบพลังงานนิวเคลียร์หนึ่งคือเทอร์โมไอโซโทปเกิดขึ้น (เรียกว่า RTG) ก็สามารถจับพลังงานจากการสลายตัวของสารกัมมันตรังสีให้ความร้อนและไฟฟ้า. หลายสิบของเรือได้ถูกนำมาใช้สำหรับห้วงอวกาศยานอวกาศระบบ RTG ซึ่งมีรถแลนด์โรเวอร์อยากรู้อยากเห็นบนดาวอังคารและนอกระบบสุริยะและค้นพบฟ้าใหม่เป็นดาวเคราะห์แคระ เลขที่การสอบสวนของดาวพลูโต
ระบบพลังงานอื่นของโครงการ SNAP คือระบบปฏิกรณ์แบบแยกส่วนซึ่งจะสร้างพลังงานผ่านการแยกอะตอมเทคโนโลยีนี้เหมือนกับที่ใช้โดยเรือดำน้ำนิวเคลียร์ NASA เปิดโรงไฟฟ้านิวเคลียร์ชื่อ SNAP-10A ในเดือนเมษายนปี 1965 โรงไฟฟ้านิวเคลียร์ทำงานเป็นเวลา 43 วันและสร้างกระแสไฟฟ้า 500 วัตต์ก่อนที่ความล้มเหลวจะยังคงอยู่ในวงโคจรของโลกและตอนนี้กลายเป็นเศษซากอวกาศ
ในทศวรรษที่ 1960 และ 1970 นาซายังได้ทำการวิจัยเกี่ยวกับเทคโนโลยีขับเคลื่อนจรวดนิวเคลียร์ในโครงการการใช้พลังงานนิวเคลียร์จรวด (NERVA) เทคโนโลยีนี้ใช้เครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์เพื่อให้ความร้อนแก๊สไฮโดรเจนและก๊าซที่ปล่อยผ่านหัวฉีด เชื้อเพลิงแบบจรวดแบบธรรมดาทำให้เกิดแรงกดที่คล้ายกัน แต่โครงการนี้สิ้นสุดลงในปีพ. ศ. 2516
ตามข้อมูลของคณะกรรมาธิการนิวเคลียร์ทั่วโลกรัสเซียได้เปิดตัวเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์มากกว่า 30 เครื่องลงในอวกาศหลังจากที่ประธานาธิบดีริชาร์ดนิกสันยกเลิกการวิจัยเทคโนโลยีการขับเคลื่อนด้วยพลังงานนิวเคลียร์ของนาซาในปีพ. ศ. 2516 รัสเซียก็ยกเลิกโครงการของตัวเองด้วย Bruno กล่าวว่า " การศึกษาถูกระงับในปีพ. ศ. 2516 โดยในปีพ. ศ. 2561 ผู้คนส่วนใหญ่ที่เข้าร่วมในโครงการนั้นเกษียณอายุหรือเสียชีวิตแม้ว่าเราจะยังคงมีรายงานอยู่ แต่รายงานก็จะไม่พูด
ละลายการศึกษาในปี 2012 นาซ่าและกรมของบรรพบุรุษพลังงาน Kilopower (DUFF ทดลอง) สหรัฐอเมริกาดำเนินการทดสอบเบื้องต้นและผลิต 24 วัตต์. DUFF โดยวิธีการของท่อความร้อนให้เย็นเครื่องปฏิกรณ์และการเปิดตัว ความร้อนเครื่องยนต์สเตอร์ลิงลงในการใช้งานของเครื่องปฏิกรณ์พลังงานไฟฟ้า. หลังจากการทดสอบ DUFF อนุมัตินาซาที่จะเริ่มต้นโครงการ Kilopower ซึ่งสำหรับการเข้าถึงเป็นครั้งแรกที่จะระดมทุนวิจัยในปี 2014
การทดสอบล่าสุดที่จัดทำโดยนาซาและกระทรวงพลังงานที่จะเริ่มต้นขึ้นใน Kilopower พฤศจิกายน 2017 และต่อเนื่องจนถึงเดือนมีนาคมของปีนี้. ทดสอบเครื่องปฏิกรณ์ Kilopower ให้นานที่สุดเท่า 28 ชั่วโมงของการทดสอบแบบเต็มกำลังแล้วปิดและเย็น หัวหน้าวิศวกรโครงการ NASA Glenn ศูนย์วิจัย Kilopower มาร์คกิบสันกล่าวว่าการดำเนินงานของเครื่องปฏิกรณ์ที่อุณหภูมิ 800 องศาเซลเซียสและผลิตมากกว่า 4 กิโลวัตต์ของการไฟฟ้า
นาซาและกระทรวงพลังงานของเครื่องปฏิกรณ์ Kilopower ความปลอดภัยมากขึ้นกว่ารุ่นก่อนหน้าเพราะโหมดที่แตกต่างกันของการดำเนินงาน. ด้วยแท่งควบคุมโบรอนและสะท้อนเบริลเลียมปฏิกิริยาลูกโซ่ฟิชชันภายใต้การควบคุมได้สามารถที่จะหยุด. หัวหน้าโครงการมัน Kilopower, สหรัฐอเมริกา กระทรวงพลังงานของ Los Alamos ห้องปฏิบัติการแห่งชาติแพทริค McClure กล่าวว่า: 'ถ้าเครื่องปฏิกรณ์หรือการระเบิดที่เกิดขึ้นจรวดยิงจรวดขีปนาวุธรังสีในหลักของยูเรเนียม-235 ในมนุษย์หนึ่งกิโลเมตรห่างออกไปจะไม่เกินรังสีพื้นหลังธรรมชาติมันเป็นเพียงที่ดีที่สุด. ความตั้งใจที่ไม่ดีเราไม่คิดว่าในกรณีของการเกิดอุบัติเหตุการเปิดตัวที่เครื่องปฏิกรณ์มีโอกาสที่จะล้มเหลว.
David Poston หัวหน้านักออกแบบเครื่องปฏิกรณ์แห่ง Los Almos National Laboratory กล่าวว่าเครื่องปฏิกรณ์ที่คล้ายกันนี้สามารถให้พลังงานแก่ไอโซน thruster เพื่อให้ยานอวกาศมีกำลังบินตามข้อมูลของ Bruno อย่างไรก็ตามปริมาณของวัตถุดิบที่จำเป็นในการเริ่มต้นปฏิกิริยาลูกโซ่ฟิวชั่น มีความเป็นไปได้สูงที่เครื่องปฏิกรณ์จะมีขนาดใหญ่และหนักและจะไม่สามารถใช้งานได้จริง NASA เสนอแนวคิดใหม่เกี่ยวกับความร้อนนิวเคลียร์ของยูเรเนียมซึ่งคล้ายกับเทคโนโลยีที่ใช้ในจรวดเชื้อเพลิงเคมีในปัจจุบันอย่างไรก็ตาม 2017 จะเป็น 8 โครงการระบบขับเคลื่อนความร้อนด้วยพลังงานนิวเคลียร์เริ่มต้นในเดือนนี้ไม่ได้มีความคืบหน้าเช่น Kilopower
ยานอวกาศที่ใช้พลังงานนิวเคลียร์ส่วนใหญ่ใช้ระบบ RTG ในการผลิตกระแสไฟฟ้าโดยการเก็บความร้อนที่เกิดจากการเน่าเปื่อยอย่างไรก็ตามประสิทธิภาพการใช้พลังงานของ RTG ต่ำมากนอกจากนี้การจัดหาวัตถุดิบซีเรียมออกไซด์ไม่เพียงพอหลังจากประสบปัญหาช่องว่าง 30 ปีแล้วกระทรวงพลังงานสหรัฐฯ การฟื้นตัวของการผลิต 238 เริ่มในปีพ. ศ. 2558 แต่ปัจจุบันสินค้าคงคลังในสหรัฐมีเพียงพอที่จะจัดหาพลังงานให้กับดาวอังคารปี 2543 ของนาซาและอาจรองรับภารกิจที่อาจเกิดขึ้นได้หนึ่งหรือสองดวงต่อระบบสุริยะชั้นนอก
แต่เจ้าหน้าที่ของรัฐและผู้เชี่ยวชาญทั้งหมดคิดว่าความเป็นไปได้ดีมากกิบสันกล่าวว่า "จากมุมมองด้านพลังงานเราเริ่มต้นโครงการ RTG เราหวังว่าโครงการนี้จะช่วยให้เราสามารถบรรลุเป้าหมายได้มากขึ้น การใช้การสำรวจอวกาศในอวกาศคุณต้องใช้กำลังไฟฟ้าหลายพันวัตต์ในคำอื่น ๆ มนุษย์ต้องการพลังงานมากกว่าหนึ่งร้อยเท่ามากกว่าเครื่องปฏิกรณ์ Kilopower เดียวที่ทำงานบนดวงจันทร์หรือบนดาวอังคาร อย่างไรก็ตาม Poston กล่าวว่าการออกแบบมาตรฐานของเครื่องปฏิกรณ์สามารถปรับขนาดได้ง่ายเพื่อตอบสนองความต้องการเหล่านั้น
บรูโน่เพิ่ม Kilopower ปฏิกรณ์เป็นขั้นตอนสำคัญในการสร้างโรงไฟฟ้านิวเคลียร์พื้นที่ว่าง. ต่อไปของเครื่องปฏิกรณ์มีแนวโน้มที่จะได้รับการทดสอบในพื้นที่. นาซ่ายังไม่ได้รับใบอนุญาตสำหรับโครงการดังกล่าว แต่ในการแถลงข่าวในช่วงต้นเดือนนี้ สำนักข่าวรอยเตอร์กล่าวว่าในเวลา 18 เดือนข้างหน้าจะมุ่งเน้นไปที่วิธีการดำเนินการเช่นการทดสอบการบิน. หนึ่งในความเป็นไปได้คือการใช้การขนส่งทางจันทรคติ Lander เครื่องปฏิกรณ์ Kilopower ขนาดเล็กและนี่อาจจะเป็นเครื่องปฏิกรณ์นิวเคลียร์ขนาดเล็กที่นาซา ภารกิจล่าสุดการสำรวจดวงจันทร์พัฒนา
Poston กล่าวว่า "การทดสอบภาคพื้นดินที่ประสบความสำเร็จมีความสำคัญต่ออนาคตของการสำรวจอวกาศของมนุษย์เราได้ตรวจสอบแล้วว่าแนวคิดด้านเทคโนโลยีนี้มีให้กับ NASA สำหรับฉันสิ่งที่น่าตื่นเต้นที่สุดสำหรับฉันคือการใช้งานที่มีศักยภาพ ในแง่ที่แท้จริงนี่เป็นขั้นตอนแรกที่เราได้ทำในสาขาการวิจัยด้านเทคโนโลยีพลังงานฟิชชันที่มีอยู่ในอวกาศ
