Тепер будь-який бажаючий може придбати власний гоночний “танк”
19 Січня , 2018
Китайський квантовий супутник передав дані на 7600 кілометрів
21 Січня , 2018

Вчені ведуть розробку компактного ядерного реактора для космічних колоній

Сучасна наука марить космічними колоніями. Рано чи пізно Марс, Місяць і інші планетарні об’єкти нашої Сонячної системи будуть заселені людиною. В цьому можна не сумніватись. Звичайно, на шляху реалізації цих планів стоїть безліч перешкод і проблем: космічна радіація, ймовірність проблем зі здоров’ям при тривалих космічних польотах, суворе середовище, дефіцит води і кисню. Як би там не було, вчені впевнені, що з усіма цими труднощами вони зможуть розібратись. Найбільш актуальним зараз є питання про те, де брати енергію для живлення колонії?

Адже енергія потрібна не лише для того, щоб створити відповідні для проживання колоністів умови, але ще і для того, щоб люди по можливості могли повернутись назад на Землю. Взяти, наприклад, Марс. Ми не можемо просто відправити туди людей для заселення, а слідом за ними направити космічний корабель, заповнений виключно паливом для зворотного польоту додому. Це виглядає вкрай безглуздою ідеєю і нераціональною витратою ресурсів. Мало того, що потрібно побудувати спеціальний космічний «танкер», заповнений паливом, так ще й доведеться шукати можливість, як все це безпечно запустити в космос. Тобто виходить, що колоністам потрібне джерело енергії, за допомогою якої вони зможуть виробляти і кисень, і паливо для своїх космічних апаратів.

Де ж взяти ефективне і по можливості компактне джерело енергії для позаземної колонії? Такий є у Лос-Аламоської національної лабораторії. Точніше, Лос-Аламоська національна лабораторія в співпраці з аерокосмічним агентством NASA зараз його розробляє і дуже сподівається, що одного разу подібні установки будуть використовуватись для живлення марсіанської, місячної та інших космічних колоній.

Принадність невеликого ядерного реактора з назвою Kilopower полягає в його простоті. Він має всього кілька рухомих частин і в своїй основі використовує технологію теплопроводу, яка була придумана в Лос-Аламосі ще в 1963 році і використовувалась в одному з різновидів двигуна Стірлінга.

Працює він таким чином. Всередині замкнутого теплопроводу навколо реактора рухається рідина. Під дією тепла реактора рідина перетворюється в пар, на основі якого і працює двигун Стірлінга. Всередині двигуна є поршень, який починає рухатись від створюваного всередині нього тиску газу. Поршень приєднаний до генератора, який виробляє електрику. Кілька подібних пристроїв, що працюють в тандемі, можуть являти собою досить надійне джерело електрики, яке можна використовувати для різноманітних цілей в рамках різних космічних місій і завдань, включаючи підкорення планетарних тіл типу супутників Юпітера і Сатурна.

На даний момент прототип компактного реактора здатний виробляти від 1 кВт⋅год енергії – якої вистачить хіба що для живлення якогось тостера – до 10 кВт⋅год. Для ефективної роботи житла на Марсі і створення палива потрібно приблизно 40 кВт⋅год. Цілком ймовірно, що NASA відправить на планету відразу кілька (4-5) подібних реакторів. Благо вони компактні.

Перевага ядерної енергії над іншими джерелами незаперечна. По-перше, вона дозволяє вирішити проблему ваги і надійності. Інші джерела енергії вимагають наявності великого обсягу палива (що робить їх важкими) або ж залежні від кліматичних і сезонних умов. Наприклад, сонячна енергія вимагає, що зрозуміло, постійного доступу до сонячного світла. В умовах Марса така розкіш може бути неприпустимою, бо там теж день змінюється ніччю, часом на кілька місяців. Крім того, важливу роль у цьому відіграє більш ретельний підбір місця заснування колонії, так як в деяких регіонах Червоної планети бувають сильні пилові бурі, які знову ж таки, іноді тривають декілька місяців. Зрештою, сонячні панелі і батареї багато важать, отже, вимагатимуть запуску занадто важкої ракети, яка, в свою чергу, потребує використання дуже великого обсягу палива. Дорого. Дуже дорого. Ядерному реактору ж не важливо, в який час доби, а також при яких погодних умовах працювати.

Експерименти і тестування реактора Kilopower почалися в кінці минулого року і проходять на ядерному полігоні в Неваді (США). Завершаться вони випробуваннями при повному температурному навантаженні навесні цього року. Це, звичайно ж, не означає, що після ми зможемо відразу ж відправлятись підкорювати інші світи, проте фінальні випробування покажуть, який наступний вектор розвитку слід обрати для наближення до цього дня.

Крім NASA в проекті розробки реактора беруть участь Дослідний центр Гленна, Космічний центр Маршалла, Центр національної безпеки Y-12, а також підрядники NASA, компанії SunPower і Advanced Cooling Technologies.

LEU
LEU

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: