美國宇航局計劃在月球邊緣放置核反應(yīng)堆，更接近現(xiàn)實

你需要生活和工作的最重要的事情是什么月亮?權(quán)力。對于美國宇航局即將到來的阿爾忒彌斯計劃來說，為月球基地供電是重中之重。

這就是為什么該機構(gòu)創(chuàng)建了其裂變Surface Power 項目。這個想法是開發(fā)一個小型核裂變反應(yīng)堆的概念，以便在月球表面發(fā)電。

這項目剛剛完成初始階段（始于 2022 年），其中包括與商業(yè)合作伙伴簽訂的三份價值500萬美元的合同，以開發(fā)裂變反應(yīng)堆設(shè)計。美國宇航局選擇了位于馬里蘭州貝塞斯達(dá)的洛克希德·馬丁公司、賓夕法尼亞州蔓越莓的西屋公司和德克薩斯州休斯頓的IX公司，分別獲得為期12個月的第一階段獎勵，以進(jìn)一步開發(fā)初步設(shè)計。

每個合作伙伴的任務(wù)是提供用于功率轉(zhuǎn)換、散熱以及電源管理和分配的反應(yīng)堆和系統(tǒng)設(shè)計。

當(dāng)然，合作伙伴需要為其系統(tǒng)和開發(fā)計劃提供估計成本。最終目標(biāo)是創(chuàng)建一個可以支持月球基地十年的系統(tǒng)。這些設(shè)計還將作為規(guī)劃和構(gòu)建類似系統(tǒng)的途徑火星.

在任何任務(wù)中，電力系統(tǒng)都是成功與失敗的區(qū)別。對于月球和火星來說，這是生與死的區(qū)別。核電是滿足長期電力需求的最可能途徑。

“需要在月球上展示核動力源，以表明它是一種安全，清潔，可靠的選擇，”華盛頓NASA總部NASA空間技術(shù)任務(wù)理事會技術(shù)演示任務(wù)項目主任Trudy Kortes說。

“從技術(shù)角度來看，月球之夜具有挑戰(zhàn)性，因此擁有像這個獨立于太陽運行的核反應(yīng)堆這樣的動力源，是在月球上進(jìn)行長期探索和科學(xué)努力的有利選擇。

為什么選擇裂變反應(yīng)堆？

讓我們面對現(xiàn)實吧——在月球上生活和工作會帶來很多挑戰(zhàn)。安全、清潔的能源有助于克服月球探測器將面臨的許多危險。太陽能提供了可靠的電源來維持一切。

但是，至少有一半的時間，太陽能電網(wǎng)在月球之夜將處于黑暗狀態(tài)。這并不是說不會使用太陽能。但是，擁有另一個電源很重要。這就是裂變反應(yīng)堆派上用場的地方。

美國宇航局和其他機構(gòu)可以將核反應(yīng)堆放在部分或全部陰影下的地方。在許多情況下，同一地區(qū)存在原位冰庫。

核反應(yīng)堆的優(yōu)點是它們可以全職運行，無論是否有陽光。對于長達(dá) 14 個夜晚的月球之夜的電力需求來說，這是一個很大的優(yōu)勢。

請注意，美國宇航局并不是說只有核裂變發(fā)生器才會在月球上使用。太陽能和核能設(shè)施的結(jié)合可能會滿足棲息地和科學(xué)實驗室的電力需求。

月球及更遠(yuǎn)的反應(yīng)堆規(guī)格

在征集進(jìn)一步設(shè)計工作時，美國宇航局希望看到反應(yīng)堆的計劃，這些反應(yīng)堆可以在沒有人為干預(yù)的情況下持續(xù)至少十年。這減少了意外輻射暴露的任何威脅，并使月球探索者能夠?qū)Ｗ⒂谒麄兊闹饕茖W(xué)和探索任務(wù)。

反應(yīng)堆設(shè)計的規(guī)格規(guī)定，它低于6公噸，產(chǎn)生40千瓦的功率。這足以證明該系統(tǒng)的能力，并為棲息地、電網(wǎng)和科學(xué)實驗提供電力。如果你把同一個反應(yīng)堆放在地球上一個典型的社區(qū)，它足以為33個家庭供電。

該機構(gòu)將要求設(shè)計為開放和靈活的，以便每家公司在提交設(shè)計時都可以自由探索新的方向。

“有各種各樣的方法;它們彼此都非常獨特，“克利夫蘭NASA格倫研究中心的裂變表面功率項目經(jīng)理Lindsay Kaldon說。

“我們沒有故意給他們很多要求，因為我們希望他們跳出框框思考?！?/p>

現(xiàn)在，根據(jù)商業(yè)合作伙伴的反饋，美國宇航局開始進(jìn)行2025年的第二階段征集。之后，該機構(gòu)預(yù)計將在2030年代初交付用于月球的系統(tǒng)。在遙遠(yuǎn)的未來，當(dāng)這些系統(tǒng)在月球上經(jīng)歷了“火的洗禮”之后，美國宇航局可能會重新設(shè)計一個專門用于火星的核裂變反應(yīng)堆。

本文最初發(fā)表于今天的宇宙.閱讀原文.

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