A agência espacial da NASA
anunciou o início do teste de um novo tipo de instalações nucleares de urânio, que os especialistas da organização propõem usar em Marte ou em outros planetas do sistema solar. O reator nuclear portátil foi desenvolvido como parte do projeto
Kilopower .
Na verdade, esse é o nome do reator, capaz de produzir até 10 kW de energia elétrica por dez anos. O
urânio metálico
235 é usado como combustível nesse reator. O líquido de refrigeração é sódio líquido. O calor gerado pelo reator acionará um pistão especial através
do motor Stirling . E esse pistão, por sua vez, já está conectado a um gerador para produzir eletricidade.
Os autores do projeto são especialistas do Centro de Pesquisa John Glenn da NASA em Cleveland, EUA. Também entre os desenvolvedores está uma equipe de especialistas do Centro de Vôos Espaciais Marshall da NASA, em Huntsville. O reator em si para toda a instalação está sendo desenvolvido pelo Oakridge National Laboratory com a participação de outras agências do Departamento de Energia dos EUA. Os testes estão planejados em Nevada.
Durante os experimentos, os cientistas
ligam o reator em operação contínua por até 28 horas em sua capacidade total. Patrick McClure, um dos representantes da equipe do projeto, disse o seguinte: "Este reator permite uma alta densidade de energia da fonte de energia com capacidade de trabalhar independentemente da energia solar ou orientação; ele pode funcionar sem problemas em condições extremas na superfície de outros planetas, incluindo Marte".
Segundo os representantes do projeto, essa tecnologia pode ser usada em uma variedade de projetos de agências. Por fim, os cientistas planejam estimular um salto quântico na pesquisa espacial. Com uma nova fonte de energia, os viajantes espaciais não precisarão de energia por vários anos. A principal vantagem do sistema é a simplicidade de seu design.
Atualmente, a NASA está usando geradores termoelétricos por radioisótopos (RTGs). Por exemplo, essa fonte de energia opera em um pacote Curiosity. Mas nos RTGs, o plutônio-238 é usado, o que, como já foi
relatado no Geektimes, se tornou bastante escasso. Além disso, os RTGs podem fornecer energia não mais do que algumas centenas de watts. Para as necessidades dos astronautas que vão a outros planetas, isso claramente não é suficiente.
Foi relatado anteriormente que a potência do reator pode ser ajustada dependendo da missão específica. Nesse caso, apenas a parte elétrica-calor será modificada, o elemento atômico será aproximadamente o mesmo para todas as configurações.
O reator é um cilindro, cujo material era uma liga de 7% de molibdênio e urânio altamente enriquecido 235. Seu diâmetro é de 11 centímetros, comprimento - 25 cm, peso - 35 kg. O único núcleo do reator de carboneto de boro está localizado dentro de um canal de 3,7 cm de diâmetro.
Os representantes da NASA decidiram adicionar molibdênio para dar força mecânica e resistência ao urânio às transições de fase durante o aquecimento. A haste será usada para ajustar a reatividade. Para reduzir a massa crítica, eles decidiram cercar o reator com um refletor de óxido de berílio e nêutrons. Tubos de calor são inseridos nele. Também é fornecida proteção por segmento contra camadas de hidreto de lítio e tungstênio.
O reator já foi testado em 2016 no centro de Glenn. Então, no entanto, um simulador do reator e 8 geradores Stirling foram usados.
Uma vantagem significativa do Kilopower é que ele é mais barato que os RTGs. O fato é que 35 kg de urânio 235 altamente enriquecido custam cerca de 500 mil dólares. Mas para RTG, o plutônio-238 é necessário com um preço de cerca de US $ 50 milhões por 45 kg. O reator também tem desvantagens. Portanto, é muito mais pesado que os mesmos RTGs. O reator pesa mais de 300 kg, enquanto os RTGs raramente excedem um peso de 50 kg. Os elementos estruturais mais pesados do Kilopower são o vaso do reator e a proteção contra radiação.
Em geral, um sistema desse tipo pode realmente fornecer energia para uma pequena colônia de pessoas. Se vários reatores forem instalados, a eletricidade que eles produzem é suficiente para uma colônia muito maior. Além disso, você pode imaginar que os colonos de outros planetas poderão usar painéis solares. Quanto a Marte, há água e, se houver energia quase inesgotável, isso resolverá muitos problemas para residentes ou convidados do Planeta Vermelho.