Veda a technika Zaujímavosti

Kilopower: Reaktor, ktorý nás môže dostať na Mars

Vlado Král
Autor: Vlado Král

Experimentálny projekt Kilopower, ktorého cieľom je vytvoriť nukleárny reaktor pre cestovanie vesmírom začala NASA a DOE/National Nuclear Security Administration NNSA v októbri 2015. Jednou z podmienok, ktorú musia reaktory Kilopower spĺňať je versatilita týkajúca sa výkonu a rozmerov, ktorá umožní ich využitie pre rôzne účely. Reaktory budú teda navrhnuté vo verziách schopných produkovať elektrický výkon od 1 kilowattu do 10 kilowattov za hodinu (kWh). Tento výkon majú byť schopné podávať kontinuálne 12-15 rokov.

NASA 2. mája 2018 oznámila, že úspešne ukončila testovanie prototypu reaktoru Kilopower s názvom KRUSTY (Kilopower Reactor Using Stirling Technology). KRUSTY-ho testovali v Nevada National Security Site od novembra 2017 do marca 2018.  V jadre reaktora sa skrýva palivo uranium-235 o veľkosti rolky toaletného papiera. Teplo, ktoré vzniká v reaktore štiepením je presúvané pasívnymi tepelnými trubicami a následne ho vysoko účinné Stirlingove motory premieňajú na elektrickú energiu. Stirlingov motor je založený na princípe tepelnej rozťažnosti plynov. Teplo z reaktora umožňuje vytvoriť dostatočný tlak na pohyb piestu, ktorý je spojený s alternátorom, ktorý produkuje elektrinu.

Reaktory Kilopower bude možné využiť na poháňanie vesmírnych lodí, ktorými budeme cestovať na planéty a mesiace v našej slnečnej sústave, a zároveň ich bude možné použiť pri budovaní výskumných staníc, či kolónií na povrchu alebo orbite Marsu, Mesiaca alebo inej vhodnej planéty. Pre vybudovanie plne funkčnej výskumnej stanice sú podľa NASA potrebné 4 takéto reaktory o výkone 10 kWh. Pre predstavu, priemerná spotreba elektrickej energie v bežnej domácnosti je 3000-4000 kWh za rok. Jeden reaktor Kilopower o výkone 10 kWh by teda mohol poskytnúť elektrickú energiu pre približne 20 domácností.

Výhodou reaktorov Kilopower je, že produkujú veľmi malé množstvo jadrového odpadu, dokážu produkovať elektrickú energiu po dlhú dobu a zároveň sa vďaka jednoduchému princípu, na ktorom sú založené, skladajú iba z malého množstva mechanických častí. Menší počet mechanických častí zaručuje väčšiu stabilitu a znižuje riziko poruchy, vďaka čomu sa NASA nemusela zaoberať vývojom zložitého kontrolného systému. Ďalšou výhodou je, že stanica alebo vesmírna loď s reaktormi Kilopower nebude odkázaná, ako napríklad v prípade solárnej energie, na externý zdroj, pri ktorom nie je zaručená stabilita a kontinuálna výroba elektrickej energie.

Zdroje:

https://www.nasa.gov/press-release/demonstration-proves-nuclear-fission-system-can-provide-space-exploration-power

https://www.nasa.gov/directorates/spacetech/feature/Powering_Up_NASA_Human_Reach_for_the_Red_Planet

https://en.wikipedia.org/wiki/Kilopower

O autorovi

Vlado Král

Vlado Král

Vyštudoval Hudobnú vedu na Filozofickej fakulte Univerzity Komenského v Bratislave. Momentálne pokračuje na tejto katedre ako interný doktorand kde sa venuje výskumu hudobno-historických pamiatok a využitiu nových médií pri ich spracovní. Vo voľnom čase občas prispieva recenziami do rôznych periodík, číta knihy, pozerá filmy a je veľkým fanúšikom seriálu X-Files.