Главная Новости NASA успешно испытало прототип космического ядерного реактора

NASA успешно испытало прототип космического ядерного реактора

Космонавтика

Практически все космические аппараты, работающие во внутренней части Солнечной системы, получают энергию от солнечных батарей. Однако, когда речь заходит о миссиях, предполагающих высадку на Луну, ситуация значительно осложняется. Лунная ночь длится 14 земных дней. За это время земная техника может попросту замерзнуть.

С аналогичными трудностями сталкиваются и конструкторы аппаратов, предназначенных для изучения дальнего космоса. За пределами орбиты Юпитера Солнце является слишком тусклым, и не может обеспечить аппарат с солнечными батареями достаточным количеством энергии.

Одним из способов решения этой проблемы является использование радиоизотопных термоэлектронегенератов (ритэгов). Так, на советских луноходах устанавливалась ритэги, работавшие на полонии-210. Комплекты оборудования, установленные на лунной поверхности экспедициями Apollo, получали энергию от ритэгов, использующих плутоний-238. Такими же источниками питания оборудованы легендарные аппараты Voyager, непрерывно работающие с 1977 г.

С конструктивной точки зрения, ритэги очень просты и крайне надежны. Обратная сторона медали заключается в том, что их мощность невелика и обычно составляет лишь несколько сотен ватт. Этого достаточно для одного аппарата или ровера, но слишком мало для обогрева потенциального лунного поселения. К тому же, используемый в современных ритэгах плутоний-238 весьма дорог. То же NASA обладает весьма ограниченными запасами этого изотопа.

В связи с этим, инженерам приходится искать другие варианты решения проблемы. Одним из самых перспективных способов считается использование небольшого ядерного реактора.

Ядерный реактор на Луне в представлении художника. Источник: NASA

Осенью 2017 г. специалисты NASA и Национальное управление ядерной безопасности США (NNSA) начали проводить тесты прототипа подобного устройства, разработанного в рамках проекта Kipopower. На состоявшейся 2 мая пресс-конференции, представители аэрокосмического агентства рассказали о результатах испытаний реактора, получившего обозначение KRUSTY (Kilopower Reactor Using Stirling Technology).

Согласно опубликованной информации, испытания завершились успехом. Специалисты провели несколько различных тестов, в которых проверили полный цикл работы реактора от его запуска, до полной остановки. Также были отработаны сценарии с выходом из строя различных систем и поломками оборудования. Испытания показали, что даже в ситуации с множеством отказов, реактор остается управляемым.

В KRUSTY использует в качестве топлива обогащенный уран-235. Он находится в пустотелом топливном стержне, похожим по форме и размеру на рулон с бумажным полотенцем. Внутри него находится стержень-замедлитель, а снаружи — отражатель нейтронов из оксида бериллия. Конвертацией тепла в электроэнергию осуществляется с помощью двигателя Стирлинга, использующего натриевый теплоноситель.  Расчетная мощность реактора, в зависимости от его модификации, составляет от 1 до 10 кВт.

Испытания KRUSTY стали первыми тестами космического ядерного реактора, проведенными в США с 1960-х гг. (спутник SNAP-10A). В перспективе, подобные силовые установки смогу использоваться  для энергоснабжения баз на Луне, на Марсе. Также они могут найти применение в дальних космических миссиях.

По материалам: https://www.nasa.gov

Поделиться