NAUKA I ASTRONOMIA

Nowy silnik nuklearny pozwoli na głębszą eksplorację Kosmosu

Naukowcy z Centrum Badawczego imienia Johna H. Glenna należącego do NASA oraz Laboratorium Narodowego Los Alamos, przeprowadzili test małego prototypu nowego silnika, będącego formą nuklearnego reaktora. Model ten może zasilać sondy badawcze wysyłane głęboko w kosmos. Konstrukcja oparta jest na silniku Stirlinga, opracowanym już w XIX wieku, który wykorzystywał gorący gaz pod ciśnieniem do pchania tłoka. Nowy silnik używałby około 22 kilogramowej jądrowej baterii uranowej, aby wytwarzać ciepło, które będzie przenoszone do ośmiu silników Stirlinga, które wygenerują 500 wat mocy.

Test obejmował oszczędną formę prototypu z jednym silnikiem Stirlinga, który wytworzył 24 waty. Większość sond kosmicznych potrzebuje mocy rzędu 600-700 wat, tak więc naukowcy muszą jeszcze pracować nad uzyskaniem odpowiedniej ilości mocy. Jest to pierwszy – od 1965 roku – przypadek w Stanach Zjednoczonych, kiedy system oparty na reaktorze nuklearnym został przetestowany do napędzania statku kosmicznego.

Jądrowe silniki pozwalają na eksplorację całego naszego Układu Słonecznego. Przekraczając orbitę Marsa, światło słoneczne jest tak słabe, że panele słoneczne musiałyby być wielkości boiska futbolowego, aby uzyskać wystarczającą ilość energii do napędzania sondy oraz transmisję danych na Ziemię.

W przeszłości NASA wykorzystywało pluton-238 do zasilania wysyłanych daleko w Kosmos sond, takich jak oba Voyagery oraz misja Cassini. We wczesnych latach 80. w Stanach Zjednoczonych rozpoczął się okres likwidacji zakładów produkujących pluton i po roku 1992 nie było możliwości wytworzenia nowego plutonu-238.

Osławiony łazik Curiosity zabrał na Czerwoną Planetę na swoim pokładzie ostatni pluton wyprodukowany w Stanach Zjednoczonych. W 2011 roku NASA oraz Departament Energii otrzymali z budżetu 10 milionów dolarów w celu wznowienia produkcji plutonu. Program ten powinien być w stanie dostarczyć kilka kilogramów plutonu rocznie. Silnik jądrowy Stirlinga wykorzystuje uran, co spowoduje zmniejszenie zależności i zapotrzebowanie na pluton-238.

Jeśli uda się zbudować odpowiednio silnik jądrowy, silnik Stirlinga pozwoliłby on na badanie naszych planet-gigantów oraz ich wszystkich księżyców. Mógłby również zostać wykorzystany do zasilania robotycznej sondy wysłanej na Wenus.

Flash Animation

Źródło: Wired, Glenn Research Center, Los Alamos Grafika: Los Alamos

Idea Fair Play

Przeczytaj także

Pierwsze spojrzenia na północny biegun Jowisza

Alan O. Grinde

Rzut oka z nieba na zmieniającą się planetę

Anna Śnieżyńska

Praca Moc Energia i Centrum Nauki Kopernik razem nad stroną ESERO

Alan O. Grinde

Superkomputer przeprowadzi symulację naszego Wszechświata

Alan O. Grinde

Najpiękniejsze astrofotografie 2014 roku

Anna Śnieżyńska

The World at Night, urzekające spotkanie światła i mroku

Anna Śnieżyńska