Технология ядерных реакторов с использованием реакции деления, как и на традиционных электростанциях, может в конечном итоге сыграть главную роль в космических полетах. В течение многих лет, отвергнутые как опасные и дорогостоящие, технологии девятнадцатого века могут вернуться. Проект Kilopower

Откуда взять энергию для питания ракеты, космического транспортного зонда, научно-исследовательской станции на отдаленном небесном теле? Это только один из многих, но очень важный вопрос, который ставится перед командой планирующей космические миссии. Энергии должно быть много, она должна быть получена в удобный и желательно дешевый способ. Эти простые для выполнения на Земле требования в Космосе становятся серьезными проблемами. Ученые пытаются преодолеть их по-разному, и одним из решений является использование ядерных реакторов, согласен с этим и основатель космической компании Firefly Aerospace украинец Макс Поляков https://delo.ua/business/chastnyj-kosmos-vne-ssha-kak-ukrainec-maks-poljakov-razvivaet-in-345909/. Эта технология, которая восходит к 1816 году, составляет основу проекта под названием Kilopower.

Космические ядерные реакторы — реактивация

Космические ядерные реакторы, более мощные, чем те которые используются на Земле, уже несколько лет являются предметом обсуждения многих ученых. К сожалению, довольно быстро выяснилось, что это дорогая технология, да и наши знание о ней слишком малы. Первый и последний полный тест с космическим ядерным реактором США провели в 1965.

С 1970 до 2010 года мало что изменилось, помимо знаний функционирования ядерных реакторов, которые позволили в 2012 изготовить и запустить первый измененный космический реактор мощностью в 24 В. Это был успех — оказалось, что мы можем сделать что-то подобное за разумные, с финансовой точки зрения, деньги.

Проект Kilopower, который был запущен в 2015 году, заключается в том, чтобы в конечном итоге использовать ядерные реакторы для работы космического транспортного и научно-исследовательских станций.

Проект Kilopower

Под этим именем скрывается относительно небольшие и, по заверениям, дешевые в производстве устройства, которые способны обеспечить мощность от примерно 1 (отсюда и название) до 10 киловатт. Все зависит от работоспособности системы охлаждения.

Подсчитано, что простой марсианский населенный пункт с 4-6 людьми будет иметь потребности в энергии мощностью 40 квт. Достигнуть ее можно благодаря  использованию нескольких реакторов Kilopower.

Как работает такой реактор? Это небольшой ядерный реактор для расщепляющегося топлива, из которого выделяется тепло через систему тепловых трубок (де-факто изобретенную 55 лет назад в Лос-Аламосе) до модифицированного двигателя Стирлинга.модифицированный двигатель Стирлинга

Проще говоря, тепло, которое доходит до двигателя, нагреет рабочую среду в соответствии с принципом работы двигателя, который затем, также по принципу двигателя Стирлинга, остынет в морозильных охладителях, открытых на Марсе (луне или в космосе). Двигатель будет частью генератора электроэнергии.

Использование расщепляющегося материала, которым в этом случае будет высокообогащенный уран 235, обеспечит реакторы высокой эффективностью в течение многих лет. Вся структура будет иметь относительно небольшой размер по отношению к энергоэффективности, но все же, она не будет легкой. Тем не менее, выполнить транспортировку реакторов будет проще, чем транспортировать обширные солнечные системы.

Эффективное охлаждение — это ключ к успеху

Эксперименты с прототипным реактором уже проводятся в штате Невада в рамках эксперимента KRUSTY (реактор с использованием двигателя Стирлинга), который, в свою очередь, основан на предыдущем опыте команды Los Alamos. Они показывают, что охлаждение ядерного реактора с помощью тепловых трубок возможно. Именно этот этап работы, развитие эффективного охлаждения, занял особенно много времени.

Kilopower — где он будет использоваться

Марс — это цель, которая больше всего будоражит эмоции ученых, ведь проблемы, с которыми столкнутся первые марсианские миссии, не могут быть решены без эффективного источника энергии. Но реакторы Kilopower могут также использоваться на Луне и других небесных телах, а также и на космических аппаратах, потому что им нужен не только эффективный привод, но и энергия для питания бортовых модулей. Особенно это касается пилотируемых транспортных средств.

Запланированные миссии в которых будут использоваться космические ядерные реакторы:

  • Миссии Титан Сатурн (Titan Saturn System Mission (TSSM) ).
  • Миссия к поясу Койпера.
  • Миссия до Хирона.

_

Загрузка...

Добавить комментарий