Ядерный реактор для аванпоста Марса может быть готов к 2022 году

Ядерная энергия приводила в действие космические корабли на протяжении десятилетий. Зонды НАСА Voyager 1 и Voyager 2, космический аппарат New Horizons и марсоход Curiosity, и другие космические корабли используют радиоизотопные термоэлектрические генераторы(РТГ), преобразующие тепло, выделяемое при радиоактивном распаде плутония-238, в электричество.

У экипажа аванпоста на Марса будут высокие потребности в энергии: даже для небольшой исследовательской станции, которую НАСА планирует установить к концу 2030-х годов, будет требоваться около 40 киловатт непрерывно доступной электроэнергии. И к тому же, космонавтам будет необходимо электричество для очистки воды, генерирования кислорода из марсианской атмосферы, где преобладает углекислый газ, зарядки роверов, нагревания среды обитания и так далее. Для этого и был разработан Kilopower. Он преобразует тепло, генерируемое при расщеплении атомов, в электричество с помощью устройств, называемых двигателями Стирлинга. В серии наземных испытаний реактор преобразовал в электричество 30% тепла деления.

Реактор Kilopower предназначен для выработки не менее одного киловатта электроэнергии, а его мощность может быть увеличена до десяти киловатт, и работать он способен около 15 лет. Таким образом, четыре увеличенных реактора Kilopower могли бы удовлетворить энергетические потребности исследователей НАСА, а пятый мог бы стать запасным.

По размеру устройства совсем небольшие. Вся машина мощностью десять киловатт будет иметь высоту всего 3,4 метра, а компонент реактора будет размером с металлическую мусорную корзину. Одна активная зона реактора без какого-либо экранирования будет примерно как рулон бумажных полотенец. Тем не менее, весь реактор мощностью 10 киловатт будет весить около 2000 кг.

Реакторы Kilopower будут достаточно безопасными. Устройства не будут включаться, пока не достигнут глубокого космоса. Поэтому не будет угрозы опасного облучения, даже если реакторные ракеты упадут обратно на Землю. Кроме того, Kilopower саморегулируется. Если реактор становится слишком горячим, его двигатели отводят тепло от урановой активной зоны. А если температура значительно падает, ядро сжимается, захватывая больше нейтронов и вызывая больше столкновений расщепления атомов. И последнее — реакторы будут оснащены радиаторами. Дизайн предусматривает широкие круглые радиаторы наверху реакторов, что придает им вид пляжного зонта.

Фото: NASA