Los puestos de avanzada humanos en la Luna o Marte requerirán energía nuclear, y tanto la NASA como China están por delante.
La Administración Nacional de Aeronáutica y del Espacio (NASA) es Buscando propuestas de la industria nuclear y aeroespacial Líderes para desarrollar tecnologías innovadoras para Fisión nuclear Un sistema de energía de superficie para aplicaciones de energía lunar, con la esperanza de implementar dicho sistema para 2030.
combustible químico Y Paneles solares Ya no será suficiente para satisfacer los requisitos de la exploración espacial humana o para operar un puesto de avanzada en un mundo alienígena. Las noches lunares son de -280 grados Fahrenheit y duran 14 días. Las baterías de almacenamiento solar de 14 días también serían muy pesadas. Cantidad Combustibles fósiles Lo que sería necesario para sobrevivir estas noches sería demasiado pesado. Un barril de petróleo de 55 galones que pesa alrededor de 400 libras costaría alrededor de $ 5 millones para volar al espacio. No durará mucho.
Por supuesto, sin aire, es difícil utilizar combustibles fósiles. Pero los combustibles químicos no fósiles altamente oxidantes, como el oxígeno líquido, el hidrógeno líquido o el tetróxido de nitrógeno con hidracina, son más costosos, algo peligrosos de usar y necesitan combustibles para cohetes. Y fuera de Marte, las cosas están empeorando.
Así que tengo que reactor de fisión nuclearEs necesario realizar una serie de interacciones continuas durante muchos años.
Resistencia de la superficie de fisión El proyecto está patrocinado por la NASA en colaboración con el Departamento de Energía (DOE) y el Laboratorio Nacional de Idaho (INL) para crear una fuente de energía permanente, de alta energía e independiente de la energía solar para las misiones de la NASA en la Luna a finales de la década. así como posibles misiones posteriores. La RFP apunta al diseño inicial del sistema.
La solicitud de propuesta, publicada el mes pasado, pide ideas para un pequeño reactor de fisión listo para volar propulsado por uranio poco enriquecido. El sistema de energía de superficie de fisión debe poder proporcionar 40 kilovatios de energía continua durante al menos 10 años en el entorno lunar.
Un reactor Kilopower que utiliza tecnología Stirling, o KRUSTY, es un sistema de energía de fisión capaz de … [+]
Debe encajar en una configuración de disparo para un cilindro que tiene 12 pies de diámetro y 18 pies de largo, y pesa menos de 13,300 libras. También debería poder encenderse y apagarse de forma independiente. El FSP debe poder operar desde la superficie de un módulo de aterrizaje lunar o sacarlo del módulo de aterrizaje, colocarlo en un sistema móvil y moverlo a otra ubicación lunar para su funcionamiento.
Las ofertas vencen el 19 de febrero de 2022. La adjudicación máxima del contrato es de $ 5 millones.
Battelle Energy Alliance, que administra INL para la Oficina de Energía Nuclear del Departamento de Energía, dijo que ha habido mucho interés por parte de la industria desde que se publicó el borrador de RFP en diciembre de 2020.
«La retroalimentación y el entusiasmo que seguimos viendo por los sistemas de energía nuclear basados en el espacio ha sido muy emocionante», dijo Sebastian Corbesiero, director del Proyecto de Energía de Fisión de Superficie en INL. «Proporcionar un sistema confiable y de alta potencia en la Luna es el siguiente paso vital en la exploración espacial humana, y su realización está a nuestro alcance».
«La energía abundante será clave para la exploración espacial futura», agregó Jim Reuter, director asociado de la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial de la NASA en Washington, DC, que financia el Proyecto de Energía de Fisión de Superficie de la NASA. «Espero que los sistemas de energía de superficie de fisión se beneficien enormemente de nuestros planes para impulsar la ingeniería de la Luna y Marte e incluso impulsar la innovación para usos aquí en la Tierra».
Esta no es la primera vez que aparecen armas nucleares en el espacio. Este verano, la NASA celebró el 60 aniversario de los vuelos espaciales de propulsión nuclear. Transit IV-A era un satélite de navegación experimental con un Generador de radioisótopos, lanzado por el Laboratorio de Física Aplicada de la Universidad Johns Hopkins desde Cabo Cañaveral el 29 de junio de 1961.
Los ingenieros de la NASA y el DOE bajaron la pared de la cámara de vacío alrededor del sistema KRUSTY.
Desde entonces, casi todas las misiones no tripuladas a los planetas han utilizado plutonio-238 como fuente de energía. Pero el apoyo a los humanos extraterrestres requiere una fuerza más sostenida.
El Laboratorio Nacional de Idaho (INL) ha seleccionado el Aerojet Rocketdyne
El Proyecto de energía de fisión superficial de la NASA amplía los esfuerzos del proyecto Kilopower de la agencia, que Finalizado en 2018. Una futura demostración lunar allanará el camino para operaciones sostenibles e incluso campamentos base en la Luna y Marte, dijo la agencia.
Kilopower es un sistema de energía de fisión pequeño y liviano desarrollado en el Laboratorio de la Administración Nacional de Seguridad Nuclear (NNSA) del Departamento de Energía en asociación con la NASA. El sistema se demostró con éxito en el Reactor Kilopower utilizando tecnología Stirling (KRUSTY), realizado en el sitio de Seguridad Nacional de la NNSA en Nevada desde noviembre de 2017 hasta marzo de 2018. KRUSTY utilizó uranio altamente enriquecido que alimenta un sistema de tubería de calor y un motor Stirling para generar electricidad.
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Pero Estados Unidos debe actuar rápidamente o China nos pasará de largo. China se está desarrollando Reactor nuclear pequeño más potente para misiones a la Luna y Marte. Según los investigadores involucrados en el proyecto, el reactor puede generar 1 megavatio de energía eléctrica, 100 veces más potente que los dispositivos que busca la NASA.
Se necesita una gran cantidad de energía para producir oxígeno, agua, calor, alimentos, baterías de rover, herramientas de fabricación, materiales especiales y mineral de fundición.
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