Об этом сообщает CNBC.

NASA и министерство энергетики США будут искать предложения от промышленности о строительстве атомной электростанции на Луне и Марсе. Предложение касается системы питания на поверхности ядерного реактора, и цель состоит в том, чтобы к 2026 году были готовы к запуску летная система, посадочный модуль и реактор.

По словам Энтони Каломино, руководителя портфеля ядерных технологий НАСА в Управлении космических миссий, план состоит в том, чтобы к концу 2020-х годов разработать систему питания деления на поверхности мощностью 10 киловатт для демонстрации на Луне. Установка будет полностью изготовлена ​​и смонтирована на Земле, а затем проверена на предмет безопасности.

Затем она будет интегрирована с лунным посадочным модулем, а ракета-носитель доставит ее на орбиту вокруг Луны. Посадочный модуль опустит ее на поверхность, и как только она прибудет, она будет готова к работе без дополнительной сборки или строительства. Ожидается, что демонстрация продлится один год и в конечном итоге может привести к расширенным миссиям на Луну и Марс.

По словам Стива Джонсона, директора отдела космической ядерной энергии и изотопных технологий Национальной лаборатории штата Айдахо, эта задумка вполне реалистична.

“Мы действительно стремимся предложить коммерческие инновации в ядерной отрасли, чтобы работать с NASA и аэрокосмической промышленностью, используя существующие технологии”, – сказал он.

Каломино говорит, что технологии, которые имеют решающее значение для успеха этого проекта, – это ядерный реактор, преобразование энергии, отвод тепла и технологии космических полетов.

Как будет работать атомная станция

“Низкообогащенная форма ядерного топлива будет приводить в действие ядерную зону. Небольшой ядерный реактор будет вырабатывать тепло, которое передается в систему преобразования энергии. Система преобразования энергии будет состоять из двигателей, которые предназначены для работы на тепле реактора, а не на горючем. Эти двигатели используют тепло, преобразуют его в электрическую энергию, которая обрабатывается и передается пользовательскому оборудованию на лунной и марсианской поверхности. Технология отвода тепла также важна для поддержания правильной рабочей температуры оборудования”, – говорит Каломино.

В дополнение к исследованиям и разработкам, которые проводились в течение последних нескольких десятилетий, существующая физическая инфраструктура, предназначенная для создания ядерного реактора, преобразования энергии, отвода тепла и технологий космических полетов, сделает возможным осуществить это к 2026 году.

“Мы можем использовать существующие помещения и технических специалистов наших национальных лабораторий, чтобы поддержать эту важную инициативу, чтобы уложиться в сроки. В INL мы поддерживаем будущие усилия отрасли/партнерства в ближайшие месяцы по разработке этого демонстрационного реактора, объединяющего аэрокосмические, атомные и энергетические компании для этого грандиозного проекта”, – говорит Джонсон.

Агентство заключило партнерское соглашение с министерством энергетики США, и они совместно определят миссию и системные требования. INL будет управлять контрактами на разработку лунной системы питания на поверхности деления, включая ее реактор и щит, систему преобразования энергии, систему отвода тепла, а также систему управления и распределения энергии.

Система питания будет спроектирована для работы на 10 киловатт электроэнергии в течение примерно 10 лет. При этом 10 киловатт примерно эквивалентны количеству энергии, необходимому для питания пяти-восьми крупных домашних хозяйств.

“Правительство планирует заключить несколько краткосрочных контрактов на разработку предварительного проекта, а затем заключить крупный контракт на окончательную разработку летного оборудования. Проект предполагает, что компании сформируют команды для решения всех технологических областей, необходимых для разработки этой уникальной и сложной энергосистемы”, – говорит Каломино.

По словам Каломино, проект на столько сложен, потому что требует интеграции различных наборов навыков организационной инженерии.

Фото: SpaceIL

Безопасен ли ядерный реактор на Луне?

Идея ядерного реактора на Луне может показаться широкой публике необычной или даже опасной. Эндрю Крэбтри, основатель агентства по трудоустройству Get Into Nuclear, считает, что, хотя в этих усилиях необходимо учитывать множество факторов, не стоит вопрос о том, безопасно ли использовать ядерную энергию в космическом пространстве.

“Ядерная энергия уже много раз использовалась в космосе. Атомная энергия работает на Луне с момента полета Аполлона-12 в ноябре 1969 года, успешно выдерживая огромные перепады температуры. Аполлон-12 стал первым применением ядерной энергосистемы на Луне”, – говорит Крэбтри.

По мнению Шела Хоровица, консультанта по вопросам рентабельности и маркетинга зеленого бизнеса, размещение атомной электростанции на Луне будет бесполезным занятием и совершенно ненужным.

“С учетом стремительно падающей стоимости действительно чистой энергии от солнца, ветра и малых гидроэлектростанций, а также растущей эффективности, которую мы достигли за счет сохранения окружающей среды, нет причин проходить этот длительный, дорогостоящий и опасный процесс” – сказал он.

Каломино на это возразил, что проект вполне может потребовать использования тех же возобновляемых источников энергии, которые цитирует Хоровиц. Они также могут потребоваться для других миссий, но при работе в космосе существуют уникальные проблемы, которые могут сделать использование возобновляемых источников энергии непрактичным, если не невозможным.

“Эти миссии могут потребовать использования различных солнечных, аккумуляторных, радиоизотопных и ядерных энергетических систем, чтобы удовлетворить широкий спектр требований. Электроэнергия на поверхности деления необходима там, где солнечная энергия, энергия ветра и гидроэнергии недоступны. На Марсе, например, мощность солнца сильно меняется в зависимости от сезона, а периодические пыльные бури могут длиться месяцами. На Луне холодная лунная ночь длится 14 дней, в то время как солнечный свет сильно варьируется вблизи полюсов и отсутствует в постоянно затененных кратерах. В этих сложных условиях производство электроэнергии за счет солнечного света затруднено, а подача топлива ограничена. Поверхностная энергия деления представляет собой легкое, надежное и эффективное решение”, – сказал он. 

Фото: NASA

Стив Мелинк, основатель и генеральный директор Melink Corp., сказал, что необходимо учитывать и другие факторы.

“Ядерная энергетика настолько сложна, что предвидение каждой предсказуемой проблемы потребует запчастей, технических специалистов и расходных материалов, которые для будущих поколений казались бы невозможными”, – сказал он.

Мелинк рекомендовал NASA использовать солнечные фотоэлектрические элементы, которые, по его словам, уже используются в космосе для выработки энергии. Он считает это практическим решением.

Несмотря на эти опасения, Каломино сказал, что безопасность всегда была приоритетом NASA. Проект еще должен пройти процесс утверждения Закона о национальной экологической политике, который включает оценку его воздействия на окружающую среду. Энергосистема будет спроектирована таким образом, чтобы ядерное топливо даже не было задействовано, пока оно не окажется на поверхности Луны.

Он также отметил, что в конце этой 10-летней миссии есть план безопасного вывода объекта из эксплуатации.

Доктор Хосе Мори, главный специалист по медицинским инновациям в Liberty BioSecurity, сказал, что даже если на объекте на Луне произойдет инцидент, это не представляет большого риска для Земли. Всё потому, что планета защищена атмосферой, которая блокирует радиацию, генерируемую в космосе.

  • Ранее сообщалось, что обсерватория NASA SOFIA впервые подтвердила наличие воды на освещенной солнцем поверхности Луны.