Atom
NASA: pomysł na elektrownie jądrowe dla Marsa
Załogowe bazy na Czerwonej Planecie będą potrzebować odpowiedniego źródła energii. Rozwiązanie może przynieść rozszczepianie atomów ciężkich pierwiastków. Dopracowaniu tej koncepcji służą prace nad uruchomionym trzy lata temu programem Kilopower.
Ostatni raz Amerykanie umieścili reaktor działający w oparciu o rozszczepienie jądra atomowego w kosmosie w latach 60-tych ubiegłego stulecia. Próby owe prowadzono w ramach projektu Systems for Nuclear Auxiliary (SNAP). Wystrzelona 3 kwietnia 1965 r. niewielka elektrownia jądrowa działała w przestrzeni kosmicznej przez 43 dni. Zasilający ją reaktor SNAP-10A generował 500 wat mocy. Nieaktywny obiekt do dziś pozostaje na orbicie.
Również w programie SNAP opracowano radioizotopowe generatory elektryczne RTG, które wytwarzają prąd w oparciu o ciepło emitowane przez rozkład promieniotwórczego plutonu. RTG z powodzeniem wykorzystano od tego momentu podczas wielu misji w daleki kosmos – np. w sondach Voyager. Radioizotopowy generator termoelektryczny jest również źródłem energii dla marsjańskiego łazika NASA Curiosity.
RTG na pokładzie Curiosity generuje 125 watów mocy. To mniej niż potrzebuje kuchenka mikrofalowa. Tymczasem wedle szacunków, zamieszkiwana przez astronautów baza na Marsie będzie mieć zapotrzebowanie na poziomie 40 kilowatów. Prąd będzie niezbędny do produkcji paliwa, odzyskiwania tlenu czy pozyskiwania wody, a także utrzymania habitatu, zasilania wyposażenia naukowego, czy ładowania baterii wykorzystywanych pojazdów.
Źródłem energii na Marsie może być Słońce. Jednak nawet najlepiej nasłonecznione obszary Czerwonej Planety otrzymują co najwyżej 1/3 tej energii, która dociera do powierzchni bliższej gwieździe Ziemi.
W tej sytuacji NASA postanowiła rozejrzeć się za alternatywnymi źródłami prądu. W ramach realizowanego od trzech lat projektu Kilopower inżynierowie agencji pracują nad niewielkimi reaktorami jądrowymi. Testowe urządzenie tego typu ma być gotowe już wkrótce. Od września br. do stycznia 2018 będzie poddawane próbom na terenie Nevada National Security Site w pobliżu Las Vegas. Mierzący 1,9 m wysokości prototyp ma wytwarzać 1 kilowat mocy.
Działanie reaktorów jądrowych projektowanych w ramach Kilopower polega na produkcji prądu w oparciu o ciepło, które powstanie z rozszczepiania atomów uranu. Każde takie docelowe urządzenie mogłoby dawać 10 kW mocy. Wówczas cztery do pięciu reaktorów mogłyby z powodzeniem zasilać całą marsjańską bazę.
Reaktor jądrowy ma jeszcze tę zaletę, że w przeciwieństwie do paneli fotowoltaicznych, może działać niezależnie od pogody na danej planecie. Z powodzeniem może też być wykorzystywany w miejscach stale zacienionych, np. w okołobiegunowych kraterach na Księżycu, na których dno nigdy nie dociera światło naszej dziennej gwiazdy.
Czytaj też: Skąd czerpać prąd? Źródła energii elektrycznej dla statków kosmicznych