Национальная лаборатория штата Айдахо возглавит работы по испытаниям и разработке видов топлива.
НАСА может разместить на Луне мощный ядерный реактор мощностью 500 киловатт-часов (кВт) к концу 2030 года в рамках смелого и рискованного шага, направленного на обеспечение долгосрочного энергетического превосходства США в космосе.
Система, разработанная в рамках инициативы космического агентства по использованию энергии деления на поверхности Земли, станет значительным шагом вперед по сравнению с радиоизотопными генераторами, которые десятилетиями обеспечивали энергией такие миссии, как Voyager 1 и Voyager 2, а также марсоходы.
По данным НАСА, по сравнению с более компактными системами, реактор мощностью 500 кВт мог бы непрерывно обеспечивать электроэнергией лунные жилые модули, промышленное оборудование, системы связи и даже операции по добыче ресурсов.
«Это может звучать как научная фантастика, но это не так», — пояснил Себастьян Корбизьеро, национальный технический директор Инициативы по космическим реакторам. «Это очень реалистично и может значительно расширить возможности человечества в космосе, поскольку реакторы деления обеспечивают скачкообразное увеличение количества доступной энергии».
Обеспечение энергией Луны
Хотя в настоящее время в космосе не работают реакторы деления, агентство выпустило директиву по использованию энергии деления на поверхности Луны. Сообщается, что оно намерено разместить реактор на Луне к 2030 финансовому году. Стратегия изложена в новом отчете, финансируемом Национальной лабораторией Айдахо (INL).
Документ под названием «Оценка будущего: стратегические варианты лидерства США в космической ядерной энергетике» описывает три подхода. Самый амбициозный, названный «Либо всё, либо ничего», предусматривает программу создания реакторов мощностью 100–500 кВт под руководством НАСА или Министерства обороны при поддержке Министерства энергетики.
Источник: Национальная лаборатория штата Айдахо
В докладе утверждается, что увеличение мощности систем до 100-500 киловатт-электрических (кВт) является необходимым условием для сохранения лидерства страны в области космической атомной энергетики. Между тем, второй вариант, названный «Гамбитом шахматиста», предлагает две меньшие по мощности системы (менее 100 кВт), разработанные в рамках государственно-частного партнерства.
Сообщается, что один из проектов, возглавляемый НАСА, предусматривает создание реактора для лунной орбиты или поверхности Луны. Другой проект, возглавляемый Министерством обороны, направлен на разработку космической системы.
В конечном итоге, третий, более осторожный вариант предполагает разработку небольшой, менее чем в один кВт, радиоизотопной энергетической системы с целью создания нормативно-правовой базы и технической основы до масштабирования проекта.
Ядерное будущее космоса
В отличие от наземных усовершенствованных реакторов, космические системы деления должны работать в совершенно иных условиях. «Главные различия заключаются в массе, температуре и долговечности компонентов», — подчеркнул Корбизьеро.
В то же время, все, что отправляется в космос, должно запускаться на ракете, поэтому реактор должен быть как можно легче, оставаясь при этом прочным и долговечным. По словам Корбизьеро, это делает вес первостепенной задачей.
Более того, вода, обычно используемая в наземных реакторах, может оказаться непрактичной из-за необходимости использования тяжелых сосудов высокого давления. НАСА оценивает альтернативные высокотемпературные системы охлаждения для снижения массы при одновременном максимизации удельной мощности.
Реакторы также должны выдерживать экстремальные перепады температур, радиационное облучение и риски, связанные с микрометеоритами, и всё это без планового технического обслуживания. Ожидается, что INL станет техническим центром для испытаний реакторов и квалификации топлива.
Благодаря высококвалифицированному персоналу и современному оборудованию, такому как установка для испытаний реакторов переходных процессов, INL располагает всем необходимым для проведения критически важных испытаний ядерного топлива для реакторов и размещения на своей площадке новых реакторных технологий.
«Мы, возможно, стоим на пороге важного шага вперед в области применения ядерной энергетики в космосе», — заключил Корбизьеро в пресс-релизе. «Участвовать в таких проектах — это невероятно захватывающе. Об этом можно рассказывать внукам».
Sourse: interestingengineering.com
