Η NASA ολοκληρώνει τις δοκιμές του φορητού πυρηνικού αντιδραστήρα

Οι ενεργειακές απαιτήσεις των διαστημικών ταξιδιών είναι τεράστιες. Πόσο μάλλον όταν μιλάμε για μακρινά ταξίδια στο απώτερο διάστημα ή όταν μιλάμε για μεγάλες αποστολές – όπως θα είναι η αποστολή της πρόσφατης δήλωσης της NASA και της ESA να φέρουν πίσω στην Γη δείγματα (πετρωμάτων και άλλα) από τον πλανήτη Άρη (Ένα αρκετά φιλόδοξο σχέδιο που βρίσκεται ακόμα σε πρώιμο στάδιο).

Τέτοια εγχειρήματα χρειάζονται περισσότερα καύσιμα απ’ ότι μπορεί να χωρέσει ένας πύραυλος.

Σε αυτό το πρόβλημα προσπαθούν να δώσουν λύση οι ερευνητές του Los Alamos National Laboratory της NASA, του Department of Energy και συμμετείχαν μερικές ακόμα ομάδες.

Οι παραπάνω ερευνητές εργάζονται στον σχεδιασμό ενός μικρού φορητού πυρηνικού αντιδραστήρα, που με αξιοπιστία θα μπορεί να  παράγει ενέργεια.

Ο αντιδραστήρας ονομάζεται Kilopower και πριν λίγο καιρό είχαν ανακοινώσει ότι είχαν διεξάγει επιτυχημένες δοκιμές του συστήματος. Τον Μάρτιο έκαναν τις πρώτες δοκιμές σε πλήρη ισχύ, και στην συνέντευξη τύπου που δόθηκε, ανέφεραν ότι αυτές οι δοκιμές πήγαν πάρα πολύ καλά.

Συστήματα χαμηλότερης ισχύς, όπως η έκδοση του ενός kilowatt, μπορεί να δώσει αρκετή ενέργεια για να λειτουργήσει μία μικρή συσκευή όπως μία τοστιέρα, ενώ η μεγαλύτερη έκδοση των 10 kilowatts, μπορεί να τροφοδοτήσει περισσότερες ή/και πιο ενεργοβόρες συσκευές.

Θα μπορούσαν να χρησιμοποιήσουν 4 με 5 συσκευές, παρόμοιες με την μεγαλύτερη έκδοση, για να τροφοδοτήσουν ένα κτήριο στον Άρη.

Έτσι δεν θα υπάρχει εξάρτηση από την ηλιακή ενέργεια, κάτι που σημαίνει ότι θα μπορούσαν να το χρησιμοποιήσουν και σε πλανήτες που δέχονται λιγότερη ηλιακή ακτινοβολία, σε σκοτεινά μέρη και σίγουρα κατά την διάρκεια μιας αμμοθύελλας.

Όπως ανέφερε ο Steve Jurczyk, NASA Associate Administrator, “Το μικρό μέγεθος και η ανθεκτικότητα του Kilopower μας επιτρέπουν να μεταφέρουμε πολλές τέτοιες μονάδες πάνω σε ένα lander στην επιφάνεια (ενός πλανήτη), όπου θα παρέχουν δεκάδες kilowatts”.

Τον Μάρτιο, η ομάδα του αντιδραστήρα Kilopower διεξήγαγε μία δοκιμή πλήρης ισχύς του συστήματος, που διήρκεσε 20 ώρες, στην Nevada. Σκοπός τους ήταν να επιβεβαιώσουν ότι κατέχει την προβλεπόμενη απόδοση.

Το σύστημα που δοκιμάστηκε, είχε σχεδιαστεί να είναι – όσο το δυνατότερο γίνεται – ικανό να αντέξει τις συνθήκες μίας πτήσης (flight-ready) και το περιβάλλον της δοκιμής είχε κατασκευαστεί έτσι ώστε να προσομοιώνει τις συνθήκες του διαστήματος. Ένα τέτοιο περιβάλλον ήταν το ιδανικότερο για να λάβουν μετρήσεις σχετικά με το πως μπορεί να λειτουργεί ένα τέτοιο σύστημα στο διάστημα.

Κατά την διάρκεια της δοκιμής, το Kilopower άγγιξε ή ξεπέρασε τις προσδοκίες των ερευνητών, παράγοντας περισσότερη θερμική ενέργεια στην steady state κατάσταση απ’ ότι είχε προβλεφθεί, και διατήρησε σταθερή θερμοκρασία όταν βρέθηκε σε ακραίες συνθήκες.

Για παράδειγμα, διακόπτοντας της λειτουργία του συστήματος ψύξης ή θέτοντας στο μέγιστο επίπεδο την ψύξη, και στις δύο περιπτώσεις η θερμοκρασία του πυρήνα άλλαξε το πολύ κατά 15 βαθμούς Fahrenheit.

Ο κύριος σχεδιαστής του αντιδραστήρα στο Los Alamos National Laboratory, Dave Poston, ανέφερε ότι η σημασία αυτών των δοκιμών ήταν δύσκολο να μεγαλοποιηθεί. Το Kilopower είναι η πρώτη προσπάθεια κατασκευής ενός νέου αντιδραστήρα στις ΗΠΑ μετά από 40 χρόνια, και η πιο πρόσφατη δοκιμή απέφερε πολύτιμα στοιχεία.

Εκτός αυτού, παρουσίασε και την αξιοπιστία των παθητικών λειτουργιών της συσκευής, αφού ξεκινήσει να λειτουργεί δεν χρειάζεται κάποια ρύθμιση-παρέμβαση από ανθρώπινο χέρι.

Βάσει της επίδοσης που παρουσίασε η συσκευή στις δοκιμές, είναι κατά κύριο λόγο έτοιμη για να την χρησιμοποιήσουν σε βραχυπρόθεσμα επιστημονικά εγχειρήματα και πιο κοντά στο να είναι διαθέσιμη για μακροχρόνια διαστημικά ταξίδια εξερεύνησης.

Η ερευνητική ομάδα ετοιμάζεται να διεξάγει την παρουσίαση της συσκευής κατά την διάρκεια πτήσεων, αλλά δεν έχει οριστεί το πότε θα γίνουν.

Πηγές

• www.engadget.com – NASA completes full-power tests of small, portable nuclear reactor
• www.outerplaces.com – NASA Completes Their First Tests on Portable Nuclear Reactor Designed for Space Travel
• www.cnet.com – NASA successfully tests a new nuclear reactor for space
• www.engadget.com – NASA and ESA want to bring Mars soil samples back to Earth
• www.independent.co.uk – Nasa and ESA to bring back soil from Mars in attempt to find out if it can support alien life

Μοιραστείτε το άρθρο