Лунный ядерный реактор
Автор:К.А. Удовиченко
Источник:Физика и научно-технический прогресс – 2011 / Тезисы докладов межвузовской студенческой конференции. – Донецк, ДонНТУ – 2011, С. 60
Исследователи из NASA и американского Министерства энергетики недавно протестировали ключевые технологии, необходимые для разработки ядерного реактора, который смог бы поставлять энергию для аванпоста человеческой цивилизации на Луне или Марсе. Тесты подтвердили, что достичь безопасности, надежности и эффективности можно к 2020 году, когда NASA планирует возвращение человека на Луну.
В ядерном реакторе происходит деление атомов и высвобождение энергии в форме тепла, конвертируемого затем посредством паровых турбин в электричество. Идея использования ядерной энергии в космосе датируется 1950-ми, когда она была обоснована для проекта Орион. В 1960-х годах NASA была разработана серия компактных экспериментальных ядерных реакторов, но соглашения о нераспространении ядерных сил в космосе послужили стоп-краном для перспективных планов. Теперь ядерную энергию приспосабливают для лунных и марсианских миссий, потому как в отличие от альтернативных источников вроде солнечной энергии она сможет обеспечить постоянную поддержку систем жизнеобеспечения, перезарядку транспортных средств, исследование подземных ресурсов.
Хотя ядерная энергия вызывает опасения, ученые заверяют, что реакторы будут безопасны и размещаться на достаточном расстоянии от астронавтов, чтобы защитить их от любой радиации. Реакторы соединят с двигателем Стирлинга, способным генерировать до 40 кВт – достаточное количество энергии для лунных или марсианских баз. Чтобы производить электроэнергию, ученые использовали жидкий металл в виде натриево-калиевой смеси для передачи тепла от реактора к двигателю Стирлинга, использующему давление газа в процессе преобразования тепловой энергии. Двигатели такого типа очень надежны и эффективны, а срок эксплуатации их может составить 8 лет. На текущей фазе работ удалось получить 2,3 кВт при устойчивой генерации. Для обеспечения нормального функционирования реактора также потребуется легкая радиаторная панель, охлаждающая систему и рассеивающая тепло. Теплоносителем служит вода. Следующим шагом станет проведение полноценной демонстрации путем объединения неядерного симулятора реактора, двигателя Стирлинга и радиаторной панели. Завершен этот этап должен быть к 2014 году.
Пока более продвинутые и основанные на новаторских концепциях проекты получения энергии "мобильными" системами не выбрались за идейные рамки, остается развивать достижения в области ядерной энергетики, чтобы уже к 2020 году развернуть первые лунные базы с надежным источником питания.