NASA задействует малые модульные реакторы Kilopower на Марсе

2020-х годах NASA планирует отправить человека на Марс. Для создания обитаемых баз на Красной планете первым астронавтам понадобится энергия. Помочь с ее обеспечением призван проект Kilopower, в рамках которого создаются модульные ядерные реакторы. Самые первые спутники использовали батареи, заряда

2020-х годах NASA планирует отправить человека на Марс. Для создания обитаемых баз на Красной планете первым астронавтам понадобится энергия. Помочь с ее обеспечением призван проект Kilopower, в рамках которого создаются модульные ядерные реакторы.

Самые первые спутники использовали батареи, заряда которых хватало на несколько дней. Вскоре продолжительность космических миссий стала исчисляться годами благодаря солнечным панелям. Сегодня также используются и топливные элементы, которые обеспечивают космические аппараты не только электроэнергией, но и питьевой водой.

К сожалению, все эти варианты получения энергии имеют свои ограничения. Наилучший из них представлен солнечными батареями, но и для них необходимо достаточное количество солнечного света. Использование фотоэлектрических модулей уместно на обращенных к Солнцу сторонах космических объектов, да и то, только в пределах орбиты Юпитера. К тому же они не имеют компактных размеров и обладают не очень высокой эффективностью.

По мнению NASA, оптимальной альтернативой солнечным панелям является ядерная энергетика. Американские космические миссии давно используют радиоизотопный термоэлектрический генератор (РТГ). Однако его применение для дальних космических исследований в значительной было ограниченным. РТГ производит около 300 ватт электроэнергии. Для работы на поверхности планет этого явно недостаточно. Более того, плутоний 238, побочный продукт военной промышленности времен холодной войны, сейчас трудно найти.

Читайте также: NASA открыло виртуальный тур по Марсу на ровере Curiosity

Ядерные реакторы, предназначенные для космоса, способны создавать на 30% больше энергии, чем требуется, чтобы привести в движение ракету на жидком топливе. Однако факторами, ограничивающими использование таких установок являются цена, сложность конструкции и безопасность.

Сегодня дальние космические миссии NASA стали более амбициозными. Ряд научно-экспериментальных институтов США, объединив усилия, начал тестирование новой модели реактора, специально для Марса и еще более далеких планет. Реактор Kilopower привлекателен своей компактностью и автономностью, как и РТГ, но в отличие от устаревшего генератора он способен производить гораздо больше энергии на единицу своего веса.

Обладая мощностью в 10 киловатт, Kilopower способен вырабатывать на протяжении 10 лет без перезарядки достаточно энергии, чтобы снабжать два среднестатистических американских дома. Вместо плутония в реакторе используется ядро диаметром 15 см из твердого, литого урана 235, вокруг которого размещен рефлектор из оксида бериллия. До момента активации реактор практически не излучает радиацию.

Тепло из реактора передается по специальным трубкам к высокоэффективным двигателям Стирлинга, которые охлаждают реактор и одновременно приводят в движение генератор, вырабатывающий электроэнергию. Система является модульной – составные части реактора могут дополняться любым количеством однородных элементов. Все зависит от предполагаемой сложности миссии.

На данном этапе задачей проекта является полноценное испытание реактора в течение 28 часов. В случае успешных результатов ученые планируют продолжить тестирование в космическом пространстве.

«К чему мы стремимся, так это к наделению космических миссий большими возможностями, чем при РТГ, выделяющими пару сотен ватт энергии, - говорит Ли Мэйсон, сотрудник центра исследований NASA. - Есть то, что отделяет наши достижения на Марсе от наших еще больших успехов в будущем – и это энергия. Проект называется Kilopower, потому что в ходе его реализации мы планируем обеспечить киловаттами энергии миссии, возможности которых ранее были ограничены. Но первым делом проведем все испытания».