NASA úspešne testuje vesmírny reaktor novej generácie

Anonim

NASA úspešne testuje vesmírny reaktor novej generácie

priestor

David Szondy

3. mája 2018

3 obrázky

NASA a NNSA inžinieri znížia stenu vákuovej komory okolo Kilowatt Reactor pomocou technológie Stirling (systém KRUSTY) (Credit: Los Alamos National Laboratory)

V dobrej správe pre budúce planetárne misie NASA a americká ministerka pre energetiku (NNSA) oznámili, že nová generácia reaktora Kilopower využívajúceho technológiu Stirling Technology (KRUSTY) splnila svoje prvotné demonštračné testy.

Jadrová energia v priestore nie je nová. V skutočnosti rover Rage Curiosity a takmer každá hlbokomorská misia do vonkajšej slnečnej sústavy úplne závisí od jadrových zdrojov. Problémom je, že s tým, že plány misií sa stávajú čoraz ambicióznejšími a zásoby plutónia, ktoré sú takmer nevyčerpateľné, sú takmer vyčerpané, súčasné systémy jednoducho neprispievajú k rastúcemu dopytu.

Na splnenie tejto výzvy NASA rozvíja svoj systém Kilopower, čo je 10-kilowattový reaktor, ktorý môže bežať desať rokov pred tankovaním. Aby sa zabránilo nedostatku plutónia, používa jadro reaktora na báze pevného odliatku uhlia 235 palcov v priemere obklopené reflektorom oxidu beryllium. Mechanizmus na jednom konci odstraňuje a vkladá jedinú tyč karbidu bóru, ktorá spúšťa a zastavuje reaktor, zatiaľ čo reflektor zachytáva unikajúce neutrony a odrazí ich späť do jadra, čo zlepšuje účinnosť samoregulačnej štiepnej reakcie. Až do aktivácie je jadro len mierne rádioaktívne.

Výtvarná koncepcia nového systému štiepenia na lunárnom povrchu (Kredit: NASA)

Kilopower je navrhnutý tak, aby bol modulárny, takže samostatné reaktorové jednotky a ich Stirlingové generátory môžu byť spojené tak, aby poskytli toľko energie, koľko je potrebné, či už je to hlboká vesmírna sonda alebo marťanská základňa. Ten by vyžadoval len štyri jednotky na plný výkon a reaktory pracujú nezávisle od svojho prostredia, čo im dáva širokú škálu aplikácií a na rozdiel od slnečnej energie, temnota nemá žiadny vplyv na ne, takže sú ideálne pre lunárne misie, kde noc trvá 14 dní.

Experiment Kilopower sa uskutočnil na Nevadskej národnej bezpečnostnej stránke od novembra 2017 do marca tohto roku. David Poston, hlavný návrhár reaktorov na Národnom laboratóriu NNSA v Los Alamos, tvrdí, že testy v Nevade majú za cieľ preukázať, že reaktor pracuje a že je bezpečný za neobvyklých okolností. Dva testy boli vykonané bez toho, aby reaktor generoval silu na testovanie komponentov a tretí zvýšený výkon v jednotlivých stupňoch. Výsledným testom bola 28-hodinová simulácia misie s plným výkonom, ktorá zahŕňala štartovanie reaktora, rampu na plný výkon, stálu prevádzku a vypnutie.

V súčasnosti je projekt stále z veľkej časti koncepčný, ale dúfa, že úspech demonštrácie povedie k pokroku jeho začleneniu do programu demonštračnej misie technológie vo fiškálnom roku 2020.

"Systém sme umiestnili do svojich krokov, " hovorí Marc Gibson, vedúci inžinier spoločnosti Kilopower v NASA Glenn Research Centre v Clevelande, Ohio. "Reaktor veľmi dobre rozumieme a tento test dokázal, že systém pracuje tak, ako sme ho navrhli, aby fungoval bez ohľadu na to, do akého prostredia ho vystavujeme, reaktor pracuje veľmi dobre.

Zdroj: NASA

Výtvarná koncepcia nového systému štiepenia na lunárnom povrchu (Kredit: NASA)

NASA a NNSA inžinieri znížia stenu vákuovej komory okolo Kilowatt Reactor pomocou technológie Stirling (systém KRUSTY) (Credit: Los Alamos National Laboratory)

Kilowattový reaktor pomocou riadiacej miestnosti Stirling TechnologY (KRUSTY) počas plného výkonu (kredit: Los Alamos National Laboratory)