Как ядерный реактор поможет NASA создать колонии на других планетах

22.04.2020 14:00 0

За последние несколько лет интерес космических агенств вроде NASA к созданию человеческих колоний на других планетах (и на Луне) сильно вырос. Не последнюю роль в этом сыграл в том числе Илон Маск, который никак не оставляет попыток отправить кого-нибудь на Марс (если бы техника позволяла, мне кажется, он сам бы туда уже отправился). Но если отбросить вопросы транспортировки астронавтов, основной проблемой является обеспечение автономности колоний и удешевление строительства. Не говоря о космической радиации, вероятностях проблем со здоровьем при долгих космических полетах, суровой среде, дефиците воды и кислорода. И если с этими проблемами пока не удалось разобраться, обеспечить колонии энергией NASA может уже сейчас.

У Лос-Аламосской национальной лаборатории в США, которая работает в тесном сотрудничестве с NASA, есть один такой источник энергии, который может использоваться для внеземных колоний. Это небольшой ядерный реактор под названием Kilopower. Он имеет всего несколько двигающихся частей и в своей основе использует технологию теплопровода, которая была придумана в Лос-Аламосе еще в 1963 году и использовалась в одной из разновидностей двигателя Стирлинга.

Двигатель Стирлинга состоит из двух камер. Нагретая источником тепла жидкость расширяется, передвигая первый поршень, связанный со вторым с помощью колеса или рычага. Пока существует источник тепла, двигатель продолжает работать.

Компактный ядерный реактор NASA работает несколько иначе, но в его основе тоже лежат тепло и жидкость. Инженеры модифицировали установку так, чтобы она не только вырабатывала ток, но и управляла процессом распада урана-235 для выделения дополнительной энергии и тепла. Жидкость движется внутри замкнутого теплопровода вокруг реактора. Под воздействием тепла ядерного реактора жидкость превращается в пар, на основе которого и работает двигатель Стирлинга. От пара начинает двигаться поршень. Поршень подсоединен к генератору, который производит электричество. В NASA считают, что несколько подобных устройств, работающих в тандеме, могут представлять собой весьма надежный источник электричества, которое можно использовать для самых различных целей в рамках различных космических миссий и задач, включая покорение планетарных тел вроде спутников Юпитера и Сатурна.

Такой реактор может производить от 1 кВт⋅ч (хватит, чтобы разогреть воду в электрическом чайнике) до 10 кВт⋅ч.

Для эффективной работы колоний на Марсе и создания топлива потребуется примерно 40 кВт⋅ч. Вполне вероятно, что NASA отправит на планету сразу несколько (4-5) подобных реакторов.

Ученые разрабатывают Kilopower на протяжении 8 лет, и пока у них есть рабочий прототип, к релизу он будет готов только к 2022 году. Они хотят, чтобы этот ядерный реактор в буквальном смысле можно было носить с собой, доставить на другую планету с помощью уже существующих ракет-носителей, а также с помощью новой сверхтяжелой платформы SLS.

SLS (Space Launch System) — сверхтяжелая ракета-носитель, которую аэрокосмическое агентство NASA планирует использовать для доставки людей на Луну и Марс. Пока что она на стадии разработки.

Зачем это нужно? Например, возьмем путешествие на Марс. Нельзя просто отправить туда людей для заселения на космическом корабле, а следом за ними направить еще один корабль с топливом, чтобы они отправились домой. Это крайне глупая идея, поскольку каждый такой полет будет стоит миллиарды долларов. Тем более для этого потребуется построить специальный космический «танкер», заполненный топливом и БЕЗОПАСНО отправить его в космос. Учитывая, что немало ракет взрываются вскоре после взлета, представляете, какой фейерверк устроит ракета, которая вся заполнена топливом?

Поэтому космическим человеческим колониям требуется источник энергии, с помощью которой они смогут производить и кислород, и топливо для своих космических аппаратов. В роли такого источника как раз должен выступить ядерный реактор Kilopower.

Если вам интересны новости науки и технологий, подпишитесь на нас в Google Новостях, чтобы не пропускать новые материалы!

Почему нельзя отправить туда ядерный реактор побольше? Из-за полного отсутствия воздуха на Луне, Марсе или других планетах существенно усложнится задача по охлаждению ядерного реактора. В Kilopower ядерное топливо охлаждается водой, а паровой двигатель преобразует энергию тепла и давления в движение и электричество.

А вы знали, что в России до сих пор работают 10 ядерных реакторов «чернобыльского типа»?

И нет, это не тот самый ядерный реактор «Железного человека». В том случае в основе лежит совсем другая технология — термоядерный синтез. Более легкие атомы сталкиваются вместе и превращаются в более тяжелые, выделяя огромное количество энергии по пути. Пока что создание такого реактора — только утопия, хотя Китай и Великобритания давно грезят подобными технологиями.

Источник

Следующая новость
Предыдущая новость

Казино Колумбус Каталог элитных образцов типографского мастерства Казино клуб Эльдорадо Каталог изделий домашнего пользования по экономным ценам Лучший набор игрового софта на одной сайте

Последние новости