La Agencia Espacial de la NASA
anunció el inicio de las pruebas de un nuevo tipo de instalaciones nucleares de uranio, que los expertos de la organización proponen usar en Marte u otros planetas del sistema solar. El reactor nuclear portátil se desarrolló como parte del proyecto
Kilopower .
En realidad, este es el nombre del reactor, que es capaz de producir hasta 10 kW de energía eléctrica durante diez años. El
uranio metálico
-235 se usa como combustible en dicho reactor. El refrigerante es sodio líquido. El calor generado por el reactor impulsará un pistón especial a través
del motor Stirling . Y ya este pistón, a su vez, está conectado a un generador para producir electricidad.
Los autores del proyecto son especialistas del Centro de Investigación John Glenn de la NASA en Cleveland, EE. UU. También entre los desarrolladores se encuentra un equipo de expertos del Centro Marshall de Vuelos Espaciales Marshall en Huntsville. El reactor en sí para toda la instalación está siendo desarrollado por el Laboratorio Nacional de Oakridge con la participación de otras agencias del Departamento de Energía de los Estados Unidos. Las pruebas están planificadas en Nevada.
Durante los experimentos, los científicos
encenderán el reactor en operación continua durante hasta 28 horas a plena capacidad. Patrick McClure, uno de los representantes del equipo del proyecto, dijo lo siguiente: "Este reactor permite una alta densidad de energía de la fuente de energía con la capacidad de funcionar independientemente de la energía solar u orientación, puede funcionar sin problemas en condiciones extremas en la superficie de otros planetas, incluido Marte".
Según los representantes del proyecto, esta tecnología se puede utilizar en una variedad de proyectos de agencias. En última instancia, los científicos planean estimular un salto cuántico en la investigación espacial. Con una nueva fuente de energía, los viajeros espaciales no necesitarán energía durante varios años. La principal ventaja del sistema es la simplicidad de su diseño.
La NASA está utilizando actualmente generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG). Por ejemplo, esta fuente de energía opera en un paquete Curiosity. Pero en RTG, se usa plutonio-238, que, como ya se
informó en Geektimes, se ha vuelto bastante escaso. Además, los RTG pueden proporcionar energía no más de unos pocos cientos de vatios. Para las necesidades de los astronautas que van a otros planetas, esto claramente no es suficiente.
Anteriormente se informó que la potencia del reactor se puede ajustar según la misión específica. En este caso, solo se modificará la parte termoeléctrica, el elemento atómico será aproximadamente el mismo para todas las configuraciones.
El reactor es un cilindro, cuyo material era una aleación de 7% de molibdeno y uranio altamente enriquecido 235. Su diámetro es de 11 centímetros, longitud - 25 cm, peso - 35 kg. El único núcleo del reactor de carburo de boro se encuentra dentro de un canal de 3,7 cm de diámetro.
Los representantes de la NASA decidieron agregar molibdeno para dar resistencia mecánica y resistencia al uranio a las transiciones de fase durante el calentamiento. El núcleo se usará para ajustar la reactividad. Para reducir la masa crítica, decidieron rodear el reactor con un reflector de neutrones de óxido de berilio. Se insertan tubos de calor en él. También se proporciona protección de segmento contra capas de hidruro de litio y tungsteno.
El reactor ya se probó en 2016 en el centro de Glenn. Luego, sin embargo, se utilizó un simulador del reactor y 8 generadores Stirling.
Una ventaja significativa de Kilopower es que es más barato que los RTG. El hecho es que 35 kg de uranio 235 altamente enriquecido cuesta alrededor de 500 mil dólares estadounidenses. Pero para RTG, se necesita plutonio-238 con un precio de aproximadamente $ 50 millones por 45 kg. El reactor también tiene desventajas. Por lo tanto, es mucho más pesado que los mismos RTG. El reactor pesa más de 300 kg, mientras que los RTG rara vez superan un peso de 50 kg. Los elementos estructurales más pesados de Kilopower son la vasija del reactor y la protección contra la radiación.
En general, un sistema de este tipo puede proporcionar energía a una pequeña colonia de personas. Si se instalan varios reactores, entonces la electricidad que producen es suficiente para una colonia mucho más grande. Además, puedes imaginar que los colonos de otros planetas podrán usar paneles solares. En cuanto a Marte, hay agua, y si hay energía casi inagotable, esto resolverá muchos problemas para los residentes o invitados del Planeta Rojo.