Як ядерний реактор допоможе NASA створити колонії на інших планетах

Apr 21 0:00 2020 Друк цієї статті

ua/broke-instants-view/index.html style="display: contents">.

За останні кілька років інтерес космічних агенств начебто NASA до створення людських колоній на інших планетах (і на Місяці) сильно виріс. Не останню роль в цьому зіграв у тому числі Ілон Маск, який ніяк не залишає спроб відправити кого-небудь на Марс (якби техніка дозволяла, мені здається, він сам би туди вже вирушив). Але якщо відкинути питання транспортування астронавтів, основною проблемою є забезпечення автономності колоній і здешевлення будівництва. Не кажучи про космічної радіації, ймовірностях проблем зі здоров'ям при тривалих космічних польотах, суворою середовищі, дефіциті води і кисню. І якщо з цими проблемами поки не вдалося розібратися, забезпечити колонії енергією NASA може вже зараз.Звідки взяти енергію на Марсі? У NASA є відповідь

Самий маленький ядерний реактор

У Лос-Аламоської національної лабораторії в США, яка працює у тісній співпраці з NASA, є один такий джерело енергії, який може використовуватися для позаземних колоній. Це невеликий ядерний реактор під назвою Kilopower. Він має всього кілька рухаються частин і в своїй основі використовує технологію теплопроводу, яка була придумана в Лос-Аламосі ще в 1963 році і використовувалася в одній з різновидів двигуна Стірлінга.

Двигун Стірлінга складається з двох камер. Нагріта джерелом тепла рідина розширюється, пересуваючи перший поршень, пов'язаний з другим за допомогою колеса або важеля. Поки існує джерело тепла, двигун продовжує працювати.Двигуна Стірлінга потрібен постійний джерело тепла

Компактний ядерний реактор NASA працює трохи інакше, але в його основі також лежать тепло і рідина. Інженери модифікували установку так, щоб вона не тільки виробляла струм, але і керувала процесом розпаду урану-235 для виділення додаткової енергії і тепла. Рідина рухається всередині замкнутого теплопроводу навколо реактора. Під впливом тепла ядерного реактора рідина перетворюється в пар, на основі якого і працює двигун Стірлінга. Від пари поршень починає рухатися. Поршень приєднаний до генератору, який виробляє електрику. NASA вважають, що кілька подібних пристроїв, що працюють в тандемі, можуть являти собою досить надійне джерело електрики, яке можна використовувати для самих різних цілей в рамках різних космічних місій і завдань, включаючи підкорення планетарних тіл начебто супутників Юпітера і Сатурна.Так виглядає самий компактний ядерний реактор

Такий реактор може виробляти від 1 кВт⋅год (вистачить, щоб розігріти воду в електричному чайнику) до 10 кВт⋅год.

Для ефективної роботи колоній на Марсі і створення палива потрібно приблизно 40 кВт⋅год. Цілком ймовірно, що NASA відправить на планету відразу кілька (4-5) подібних реакторів.

Вчені розробляють Kilopower протягом 8 років, і поки у них є робочий прототип, до релізу він буде готовий тільки до 2022 році. Вони хочуть, щоб цей ядерний реактор в буквальному сенсі можна було носити з собою, доставити на іншу планету з допомогою вже існуючих ракет-носіїв, а також за допомогою нової надважкої платформи SLS.

SLS (Space Launch System) — надважка ракета-носій, яку аерокосмічне агентство NASA планує використовувати для доставки людей на Місяць і Марс. Поки що вона на стадії розробки.

Навіщо NASA ядерний реактор?

Навіщо це потрібно? Наприклад, візьмемо подорож на Марс. Не можна просто відправити туди людей для заселення на космічному кораблі, а слідом за ними направити ще один корабель з паливом, щоб вони вирушили додому. Це вкрай безглузда ідея, оскільки кожен такий політ коштує мільярди доларів. Тим більше для цього потрібно побудувати спеціальний космічний «танкер», заповнений паливом і БЕЗПЕЧНО відправити його в космос. Враховуючи, що чимало ракет вибухають незабаром після зльоту, уявляєте, який феєрверк влаштує ракета, яка вся заповнена паливом?

Тому космічним людських колоній потрібно джерело енергії, за допомогою якої вони зможуть виробляти і кисень, і паливо для своїх космічних апаратів. У ролі такого джерела як раз повинен виступити ядерний реактор Kilopower.

Якщо вам цікаві новини науки і технологій, підпишіться на нас у Google Новинах, щоб не пропускати нові матеріали!

Чому не можна відправити туди ядерний реактор побільше? З-за повної відсутності повітря на Місяці, Марсі або інших планетах істотно ускладниться завдання з охолодження ядерного реактора. У Kilopower ядерне паливо охолоджується водою, а паровий двигун перетворює енергію тепла і тиску в рух і електрика.

А ви знали, що в Україні досі працюють 10 ядерних реакторів «чорнобильського типу»?

Та ні, це не той самий ядерний реактор «Залізної людини». У тому випадку в основі лежить зовсім інша технологія - термоядерний синтез. Більш легкі атоми стикаються разом і перетворюються в більш важкі, виділяючи величезну кількість енергії по дорозі. Поки що створення такого реактора - лише утопія, хоча Китай і Великобританія давно марять подібними технологіями.

  Стаття "позначена" як: