Žvelgiant į įgulos narių vykdomų kosminių tyrinėjimų ateitį, NASA ir kitoms kosmoso agentūroms aišku, kad reikia įvykdyti tam tikrus technologinius reikalavimus. Reikia ne tik naujos kartos nešančiųjų raketų ir kosminių kapsulių (pvz., SLS ir Orionas erdvėlaivis), tačiau reikalingos naujos energijos gamybos formos, kad būtų galima užtikrinti ilgalaikes misijas į Mėnulį, Marsą ir kitas Saulės sistemos vietas.
Viena iš galimybių išspręsti šias problemas yra „Kilopower“ - lengvo skilimo jėgos sistema, galinti vykdyti robotų, bazių ir žvalgymo misijas. Bendradarbiaudama su Energetikos departamento Nacionaline branduolinio saugumo administracija (NNSA), NASA neseniai surengė sėkmingą naujos branduolinio reaktoriaus energijos sistemos demonstravimą, kuris galėtų sudaryti sąlygas ilgalaikėms įgulų komandiruotėms į Mėnulį, Marsą ir už jos ribų.
Žinomas kaip „Kilopower“ reaktoriaus, naudojančio maišymo technologiją (KRUSTY) eksperimentas, ši technologija buvo pristatyta neseniai surengtoje spaudos konferencijoje, trečiadienį, gegužės 2 d., NASA, Gleno tyrimų centre. Pasak NASA, ši elektros sistema gali generuoti iki 10 kilovatų elektros energiją - pakankamai energijos keliolika namų ūkių ištisus dešimt metų arba atodangą Mėnulyje ar Marse.
Kaip naujausiame NASA pranešime spaudai paaiškino Jimas Reuteris, laikinasis NASA kosminių technologijų misijos direktorato (STMD) asocijuotasis administratorius:
„Saugi, efektyvi ir gausi energija bus raktas į ateities robotų ir žmonių tyrinėjimus. Aš tikiuosi, kad „Kilopower“ projektas bus svarbi mėnulio ir Marso galios architektūros dalis jiems tobulėjant. “
Maitinimo sistemos prototipas naudoja mažą kietojo urano-235 reaktoriaus šerdį ir pasyvius natrio šilumos vamzdžius, kad reaktoriaus šiluma būtų perduota aukšto efektyvumo Stirlingo varikliams, kurie šilumą paverčia elektra. Ši energijos sistema idealiai tinka tokiose vietose kaip Mėnulis, kur sunku gaminti energiją naudojant saulės blokus, nes mėnulio naktys Žemėje prilygsta 14 dienų.
Be to, daugelyje mėnulio tyrinėjimo planų numatoma pastatų statyba pastoviai nuspalvintuose poliniuose regionuose arba stabiliuose požeminiuose lavos vamzdžiuose. Marse saulė būna gausesnė, tačiau tai priklauso nuo planetos dienos ciklo ir oro (pvz., Dulkių audros). Todėl ši technologija galėtų užtikrinti nuolatinį energijos tiekimą, nepriklausomą nuo periodiškų šaltinių, tokių kaip saulės spinduliai. Kaip sakė Marc Gibson, vadovaujantis „Glenn Kilopower“ inžinierius:
„Kilopower“ suteikia mums galimybę atlikti daug didesnes galios misijas ir tyrinėti šešėlinius Mėnulio kraterius. Kai pradėsime siųsti astronautus ilgesniam buvimui Mėnulyje ir kitoms planetoms, tam reikės naujos galios klasės, kurios mums dar niekada nebuvo reikalo. “
„Kilopower“ eksperimentas buvo atliktas NNSA Nevados nacionalinio saugumo svetainėje (NNSS) nuo 2017 m. Lapkričio iki kovo. Be to, kad buvo parodyta, kad sistema gali gaminti elektrą dalijimosi metu, eksperimento tikslas taip pat buvo parodyti, kad ji yra stabili ir saugi. bet kurioje aplinkoje. Dėl šios priežasties „Kilopower“ komanda eksperimentą vykdo keturiais etapais.
Pirmieji du etapai, kurie buvo vykdomi be maitinimo, patvirtino, kad kiekvienas sistemos komponentas veikė tinkamai. Trečiajam etapui komanda padidino galią lėtai pašildyti šerdį, prieš pereidama prie ketvirtosios fazės, kurią sudarė 28 valandų bandymas visą galią. Šis etapas imitavo visus misijos etapus, apimančius reaktoriaus paleidimą, tolyn iki visos galios, tolygų veikimą ir išjungimą.
Viso eksperimento metu komanda imitavo įvairius sistemos gedimus, kad užtikrintų, jog sistema ir toliau veiks - tai apėmė galios sumažinimą, sugedusius variklius ir nepavykusį šilumos vamzdį. KRUSTY generatorius visą laiką tiekė elektros energiją, įrodydamas, kad gali ištverti bet kokį kosmoso tyrinėjimą. Kaip nurodė Gibsonas:
„Mes stebime sistemos tempą. Mes labai gerai suprantame reaktorių, ir šis testas įrodė, kad sistema veikia taip, kaip mes ją sukonstravome. Nesvarbu, kokioje aplinkoje ją veikiame, reaktorius veikia labai gerai. “
Žvelgiant į ateitį, „Kilopower“ projektas išliks NASA programos „Game Changing Development“ (GCD) dalis. Kaip NASA Kosmoso technologijų misijos direktorato (STMD) dalis, šios programos tikslas yra patobulinti kosmoso technologijas, kurios gali sukelti visiškai naujus metodus būsimoms Agentūros kosmoso misijoms. Galiausiai komanda tikisi iki 2020 m. Pereiti prie Technologijų demonstravimo misijos (TDM) programos.
Jei viskas klostysis gerai, KRUSTY reaktorius galėtų leisti nuolatinius žmonių postus Mėnulyje ir Marse. Ji taip pat galėtų pasiūlyti paramą misijoms, kurios remiasi in situ išteklių panaudojimu (ISRU), kad iš vietinių vandens ledo šaltinių gautų hidrazino kurą ir statybines medžiagas iš vietinio regolito.
Iš esmės, kai robotai atliekami Mėnulyje 3D spausdinimo bazėse iš vietinio regolito, o astronautai pradeda reguliarias keliones į Mėnulį, norėdami atlikti tyrimus ir eksperimentus (kaip kad jie šiandien daro Tarptautinėje kosminėje stotyje), tai gali būti KRUSTY reaktoriai. kurie aprūpina juos visais savo galios poreikiais. Po kelių dešimtmečių tą patį galima pasakyti apie Marsą ir net vietas išorinėje Saulės sistemoje.
Ši reaktoriaus sistema taip pat galėtų paruošti kelią raketoms, kurios remiasi branduoliniu-šiluminiu ar branduoliniu-elektra varomuoju varikliu, leisdamos greičiau ir ekonomiškiau vykdyti misijas už Žemės ribų!
Be abejo, mėgaukitės šiuo GCD programos vaizdo įrašu, maloniai sutikus „NASA 360“:
