Технології

Як ядерний реактор допоможе NASA створити колонії на інших планетах

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. Але якщо відкинути питання транспортування астронавтів, основною проблемою є забезпечення автономності колоній і здешевлення будівництва. Не кажучи про космічну радіацію, ймовірних проблем зі здоров’ям при тривалих космічних польотах, суворім середовищем, дефіциту води і кисню. І якщо з цими проблемами поки не вдалося розібратися, забезпечити колонії енергією NASA може вже зараз.

Как ядерный реактор поможет NASA создать колонии на других планетах
Звідки взяти енергію на Марсі? У NASA є відповідь

Найменший ядерний реактор

У Лос-Аламоській національній лабораторії в США, яка працює у тісній співпраці з NASA, є одне таке джерело енергії, яке може використовуватися для позаземних колоній. Це невеликий ядерний реактор під назвою Kilopower. Він має всього кілька рухомих частин і в своїй основі використовує технологію теплопроводу, яка була придумана в Лос-Аламосі ще в 1963 році і використовувалася в одному 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.

Как ядерный реактор поможет NASA создать колонии на других планетах
Двигуну Стірлінга потрібне постійне 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 генератора, який виробляє електрику.

У NASA вважають, що кілька подібних пристроїв, що працюють в тандемі, можуть являти собою досить надійне джерело електрики, яке можна використовувати для різноманітних цілей в рамках різних космічних місій і завдань, включаючи підкорення планетарних тіл начебто супутників Юпітера і Сатурна.

Как ядерный реактор поможет NASA создать колонии на других планетах
Так виглядає найкомпактніший 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 людським колоніям потрібне джерело енергії, за допомогою якого вони зможуть виробляти і кисень, і паливо для своїх космічних апаратів. У ролі такого джерела як раз повинен виступити ядерний реактор Kilopower.

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.

І 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.

Натхнення: hi-news.ru


Підписуйтеся на нас в Гугл Новини, а також читайте в Телеграм і Фейсбук


comments powered by HyperComments
Back to top button
comments powered by HyperComments