能否在月球和火星上安装核反应堆?

如题所述

第1个回答  2022-07-08
在月球上,白天和黑夜分别持续14天。因此,月球探测器在白天着陆并进行 探索 活动,而在无法进行太阳能发电的夜晚,它倾向于切换到待机状态。但是,正如阿尔emi弥斯计划一样,如果一个人长时间停留在月球上,则需要一直发电。

根据航空航天媒体“太空新闻” 2日的报道,美国宇航局将在下个月初向参加“裂变表面动力”项目第一阶段的月球和火星探测公司提供正式建议。我要问。该项目旨在开发一个小型的10kW反应堆,该反应堆将于2027年安装在月球上。

想像一下安装在月球上的“千千瓦”反应堆。Ⓒ美国宇航局

自2015年以来,美国国家航空航天局(NASA)与美国能源部(DOE)一直在推动一项名为“千千瓦”的太空核电项目。2018年3月,KiloPower在内华达州的测试现场成功进行了首次技术演示,当时揭幕的'KRUSTY'反应堆设计为使用高浓缩铀(HEU)产生高达1kW的功率。

在即将到来的竞争项目中,将基于Crusty技术开发功率达10倍的反应堆。NASA计划在未来的火星定居点安装四个或更多10kW级反应堆,以产生所需的最低功率。

深空探测器将配备一种称为“放射性同位素热电发生器(RTG)”的核装置。这是因为离太阳越远,仅靠太阳能电池板获取足够的电力就越困难。登陆火星的维京人1号和2号以及好奇号火星车也使用了RTG。

RTG主要利用from238的自发放射性衰变产生的热量。但是,under核协议限制了production的生产。另外,存在仅数百瓦的输出逐渐减少的缺点。配备三个RTG的旅行者1号和旅行者2号的初始输出为470瓦,但到2011年,降至270瓦以下。

技术人员正在努力展示飞速。Ⓒ美国宇航局

Kilo Power是使用预活塞式斯特林发动机的成熟的感应式核裂变电厂。与一般的核反应堆相似,碳化硼棒用作控制棒,而金属钠用作冷却剂,以便于安装和运输。

美国宇航局太空技术任务核系统组合经理安东尼·卡洛米诺(Anthony Calomino)说:“千亿美元帮助我们在登月之夜,特别是登月之夜生存。”它提供了开发和测试的机会。”

公众对空间反应堆的不信任感很深。这个想法是,如果运输火箭在空中爆炸,那么这个想法就是在大面积上喷洒放射性物质。

对此,KiloPower研究人员表示,即使发生事故,也是非常安全的。这是因为与地球上大多数核反应堆不同,它不使用液体冷却剂,例如水。如果水变得太热,可能会引起蒸汽爆炸,这是一个问题,因为它更容易扩散污染物。另一方面,KiloPower的热管中的钠保持固态,直到被热量溶解为止。

想象一下在华城住宅中安装四个10千瓦千瓦的电能。它还连接到远程太阳能设施。Ⓒ美国宇航局

与普遍的成见相反,据说用作燃料的铀235的风险也很低。KiloPower项目总监洛斯阿拉莫斯研究所首席研究员帕特里克·麦克卢尔(Patrick McClure)表示:“如果在发射台发生火箭爆炸或起火之类的事故,则一公里距离处的辐射测量值将大大低于自然辐射剂量。”显露了。

最危险的情况是反应堆意外运行,但是由于千瓦的设计,实际上是不可能的。研究人员说,即使在最坏的情况下,反应堆也不太可能在发射期间运行。

装在火星车上的千瓦。钨散热器可以折叠或展开,就像批量生产一样。Ⓒ美国宇航局

美国宇航局和美国能源部将在该项目的第一阶段中选择一个参与公司,并从2022年开始该项目的第二阶段。众所周知,还正在考虑通过与公司分担项目成本来减少预算的方法。