Erősebb nukleáris motorokra van szükség a tér felfedezéséhez. A plutónium-238-termelés növekszik

Tavaly a Voyager 2 végül áttörttöbb mint 18 milliárd kilométert fedeztek fel. Ezt az epikus missziót a nukleáris energia lehetővé tette, melynek technológiája évtizedekig működött. A Voyager párhoz hasonló űrhajók radioizotóp termoelektromos generátorokkal (RTG-k) vannak felszerelve. Ezek a motorok arra a tényre támaszkodnak, hogy a hő a radioaktív anyagokat elpusztítja. A plutónium-238 (P-238) bomlása során keletkező hő villamos energiává alakítása után az űrhajó tovább dolgozik, mihelyt a napsugarak elhomályosodnak.

Micsoda repülés "Voyagers"

Az RTG-k is visszatartanak minket. Ha az űrhajókat - vagy az embereket - távolabb, gyorsabban és gyakrabban szeretnénk küldeni, nem tudjuk továbbra is támaszkodni az évtizedek óta használt nukleáris technológiára. Hogyan terjeszthetjük ki elérésünket?

A plutónium-238 készleteink majdnem kimerültek. Első tételei az Egyesült Államokban készültek a hidegháború idején a harcoló plutónium-239 létrehozásának melléktermékévé. A kutatás folytatásához a NASA-nak sokkal többre van szüksége.

Az Oak Ridge Nemzeti Laboratórium átvettetermelésének feladata 2012-ben. Néhány gramm termelése lassú és kézi folyamat. De az elmúlt hónapban az Oak Ridge tudósai bejelentették, hogy végre fejlesztették a P-238 előállításához szükséges neptunium és alumínium pelletek előállításának automatizálását és növelését. A granulátumot értékes P-238-ra alakítjuk át alumíniumcsövek préselésével, majd a reaktorban besugárzással.

Ezeknek a pelleteknek a gyártása volt a legnehezebb hely.ebben a folyamatban, és az emberek eltávolítása ebből az egyenletből sok kísérletet is igényelt. „Sok nukleáris munkahelyen„ sütni és nézni ”kell, mondja Bob Wam programmenedzser. „Ön úgy tervezi, hogy sok biztonságot tesz a tervbe; kijöjjön; Nézze meg, hogy működik-e a várt módon. A mérés és a gyártás automatizálásával kapcsolatos sokéves munka után minden kidolgozott.

Most a labor 50 gramm P-238-ot gyártévente, de hamarosan 400 grammot tervez évente. Az előrejelzések szerint a NASA 1,5 kg-os éves célját két éven belül elérjük. Minél több P-238 van, annál több küldetést fogunk küldeni a mélytérbe.

Kis lépések az űrbe

A NASA a hatékonyság növelését is vizsgáljaRTG - fejlett többcélú RTG vagy UMRITEG. De ahhoz, hogy áttörést érjünk el, valami újat kell keresnünk. Végső soron erősebb rendszerekre lesz szükség. A rövid távú forgatókönyvben csak a nukleáris hasadást lehet biztosítani, mondja David Poston a Los Alamos Nemzeti Laboratóriumából.

Postton - a reaktor fő fejlesztőjeKilopower, egy prototípusú hasadási reaktor, amelyet a NASA sikeresen tesztelt tavaly. Ő képes lesz hosszú távú missziókat biztosítani az energiával, talán még az emberek bolygókon kívül is. „Az a mód, amellyel a valóságot egyszerűsítettük, mindent egyszerűsített” - mondja Poston. „Az elmúlt 30 évben számos űrreaktor-programunk volt, de mindannyian nem sikerült. Leginkább azért, mert kiderült, hogy túl drága. Jelenleg Kilopower teljesítménye 4 kilowatt, de a tudósok azt remélik, hogy 10 kW-ra felülmúlják.

Óriás verseny

Újabban újabbfuturisztikus ötletek, többek között az űrhajó hátsó részében található atombombák felrobbanása az úgynevezett impulzusos nukleáris motorban (nyilvánvalóan számos gyakorlati problémája volt). De néhány ember még mindig azon dolgozik, hogy az őrült ötleteket életre keltse.

Az egyik csapat Princetonban dolgozikMűholdas rendszerek, amelyek fúzióval megawattnyi energiát generálnak. Igen, wattról kilowattra és megawattra mentünk. Valószínűleg ismeri a szintézist - nap mint nap az égen történik. A szintézis többször több energiát termel, mint a hasadás, de nehéz ellenőrizni.

A Princeton Satellite Systems fejlődikközvetlen fúziós motor, amely mágneses mezőket használ, hogy a plazmában áramot generáljon és 1 milliárd Celsius fokig melegítse. A csapat azt mondja, hogy elméletileg egy gépkocsi, amely egy kisbusz mérete, képes lenne a naprendszerek közötti utazási időt több mint felére csökkenteni (a Plutóba való utazás négy évig tart, nem kilenc), és több energia maradna.

- Ha energiája van az időbenAmikor eléri a célállomást, sok igazán jó kísérletet végezhet ”- mondja Charles Swanson, egy fizikus. „Az egyik legmenőbb dolog, amit Cassini tett, a Saturn Titan műholdának radarképei. A radar azonban sok energiát igényel és korlátozott képességekkel rendelkezik. A megawatt teljesítmény jelenléte felszabadítja az opciókat. "

A vállalat hatalmas mennyiségű pénzt kapottA NASA és az Egyesült Államok Energiaügyi Minisztériuma, így valaki hisz az esemény sikerében. De legyünk őszinték, a siker nem fog hamarosan jönni. A termo-nukleáris fúzió a kutatás legkorábbi szakaszában van.

Szerinted látni fogjuk az életben? Mondja el velünk a Telegramban.