Jest oficjalny plan budowy pierwszego reaktora jądrowego na Księżycu
NASA ma już gotowy reaktor jądrowy, który posłuży do zasilania w energię elektryczną pierwszych baz na Księżycu. Pomimo tego, agencja ogłosiła konkurs na projekt dużo potężniejszego obiektu. Może w nim wziąć udział każdy, kto zna się na energetyce jądrowej.
Nowy plan zakłada powrót na Księżyc w 2025 roku. Będzie to miało miejsce w ramach programu Artemis, czyli XXI-wiecznej kontynuacji słynnego programu Apollo. NASA ma już gotowe pierwsze reaktory jądrowe do użytku na Marsie czy Księżycu, ale rząd postanowił ogłosić konkurs na budowę nowego reaktora, o wiele potężniejszego i bardziej niezawodnego.
Plan zakłada, by księżycowy reaktor był dostępny w dwóch wersjach. Pierwsza o mocy 10 kW, a druga o mocy co najmniej 40 kW. Ten pierwszy będzie przeznaczony dla lądowników i łazików. Tymczasem drugi ma działać bez obsługi przez 10 lat oraz mieć 4 metry średnicy, 6 metrów długości i ważyć do 6 ton. NASA zaznaczyła, że konstruktorzy muszą wziąć pod uwagę fakt, że reaktory mają działać nieprzerywanie w warunkach ekstremalnych, czyli wysokiej i niskiej temperatury oraz dużego zapylenia regolitem.
Naukowcy chcieliby ten większy reaktor zainstalować w jednym z pogrążonych w mroku kraterów leżących w okolicach południowego bieguna Księżyca. To właśnie tam ma powstać pierwsza kolonia i inauguracja ery kosmicznego górnictwa. NASA prosi projektantów księżycowego reaktora również o przedstawienie swoich koncepcji na jego bezpieczny transport na naturalnego satelitę naszej planety.
Nie będzie to łatwe zadanie, bo takie urządzenia są z natury bardzo delikatne. Możemy oczekiwać, że w projekt na pewno włączy się Elon Musk, gdyż jego Starship będzie mógł dostarczyć na Księżyc dziesiątki takich reaktorów za jednym zamachem. Pierwszy z większych reaktorów ma pojawić się na Księżycu do końca lat 20.
NASA ma jednak już do dyspozycji Kilopower, czyli kompaktowy reaktor jądrowy. Jakiś czas temu projekt otrzymał nagrodę Gears of Government President's Award Winners, czyli jedną z najważniejszych przyznawanych przez Prezydenta Stanów Zjednoczonych. Agencja zapowiedziała, że już w 2025 roku będzie gotowa do wysłania go na Księżyc lub Marsa i przeprowadzenia tam związanych z nim eksperymentów. Agencja nie wyklucza w tej materii wsparcia SpaceX.
Rolą Kilopower będzie zapewnienie energii elektrycznej do zasilania księżycowych lub marsjańskich baz, ich ogrzewania i dostarczenia energii na potrzeby funkcjonowania sprzętu i urządzeń. Ma to mieć miejsce już w przypadku pierwszych misji. Kosmiczny, mobilny reaktor jądrowy testowany był z powodzeniem przez ostatnie miesiące przez inżynierów z NASA Glenn Research Center i Los Alamos National Laboratory.
Reaktor jest bezobsługowy, dysponuje mocą od 10 do 40 kilowatów, i bez żadnych zabiegów serwisowych jest w stanie dostarczyć energii elektrycznej do dwóch domów przez 10 lat. W rdzeniu reaktora znajduje się uran-235. Otoczony jest powłoką tlenku berylu, która wychwytuje neutrony i odbija je z powrotem do rdzenia, poprawiając skuteczność samoregulującej reakcji rozszczepienia. Kontrola pracy reaktora odbywa się z pomocą pojedynczego pręta z węglikiem boru.
Ciepło z reaktora zbiera się i przenosi za pomocą pasywnych przewodów cieplnych wypełnionych sodem. Dostarczają one ciepło do zestawu wysokowydajnych silników Stirlinga. Są to silniki z zamkniętą pętlą i pracują na różnicach temperatur, które powodują ruch tłoka w przód i w tył, podobnie jak tłok w silniku spalinowym, choć z użyciem ściśliwego medium gazowego, zamiast wybuchającej mieszaniny benzyny i powietrza. Jednocześnie schładza on reaktor za pomocą radiatora (wyglądającego jak parasol), a także napędza prądnicę w celu wytworzenia energii elektrycznej.
Konstrukcja reaktorów jest modułowa. Pozwala to połączyć kilka z nich w sieć i wytworzyć o wiele więcej potrzebnej energii elektrycznej dla dużej bazy. Tak więc pierwsi kolonizatorzy Księżyca i Marsa będą mieli do dyspozycji tyle energii, ile tylko będą potrzebowali.
