Technologie

Energia jądrowa dla wojskowych pojazdów kosmicznych. Amerykanie chcą więcej

1

Jak już kilka razy pisałem, Amerykanie wracają do idei napędu nuklearnego dla pojazdów kosmicznych. Prowadzą w tym kierunku kilka zarówno cywilnych, jak i wojskowych programów. Jeden z projektów prowadzonych przed Departament Obrony przeskoczył właśnie kolejny „szczebelek”.

Defense Innovation Unit, biuro wspomagające amerykański DoD w wyszukiwaniu i wykorzystaniu technologii oferowanych przez firmy cywilne wybrało właśnie dwa podmioty, którym zlecone zostanie opracowanie prototypów statków wykorzystujących energię jądrową. Departament chciałby uruchomić misję demonstracyjną już w roku 2027.

Atom i Księżyc

Firmy Ultra Safe Nuclear Corp. i Avalanche Energy Designs zostały „finalistami” programu Nuclear Advanced Propulsion and Power, który ma na celu opracowanie wydajnego napędu dla małych pojazdów kosmicznych. Dla wojska jest to dziś szczególnie ważne w kontekście rozkręcającego się wyścigu na Księżyc.

Już dziś tworzone są szeroko zakrojone plany patrolowania i zabezpieczania przestrzeni cislunarnej, a ze względu na występujące tam odległości, wydajne i „długoterminowe” źródła energii jądrowej są bardzo pożądaną przez wojsko innowacją. We wspomnianym tu programie nie pracuje się jednak nad klasycznymi reaktorami atomowymi (takie programy też oczywiście są realizowane), wygrani twórczo rozwijają zasady działania radioizotopowych generatorów termoelektrycznych lub idą w kierunku... fuzji jądrowej.

EmberCore

Ultra Safe Nuclear Corp. pracuje nad ogniwem EmberCore, którego źródłem energii mają być ceramiczne rdzenie wykonane z obojętnych materiałów, które zostaną silnie napromieniowane w reaktorach atomowych. Firma obiecuje, że wydajność ich ogniw ma być wielokrotnie wyższa od tradycyjnych generatorów wykorzystujących Pluton-238 i inne naturalnie promieniotwórcze izotopy.

Używanych ma być kilka odmian tych wkładów, które będą miały mieć odmienne właściwości. Jedne będą generować więcej ciepła, inne będą zoptymalizowane dla emisji promieniowania rentgenowskiego, możliwe są też warianty pośrednie. Rozwiązanie ma być skalowalne i umożliwiać budowę ogniw różnej wielkości i mocy. W połączeniu z systemem konwersji na energię elektryczną ogniwa będą mogły służyć jako źródło prądu dla silników jonowych.

Orbitron

Projekt firmy Avalanche Energy Designs, o jakże kosmicznej nazwie Orbitron, jest znacznie bardziej ambitny. Twórcy chcą wykorzystać energię tworzoną w procesie fuzji termojądrowej, a ich urządzenie ma mieć wielkość skrzynki narzędziowej i generować moc 5 kW. Co najciekawsze, nie korzystają tu z żadnej z testowanych dotychczas metod wywołania i podtrzymania fuzji.

Orbitron nie jest ani tokamakiem, ani stellaratorem, nie korzysta też z metody fuzji inercyjnej wywoływanej wiązkami laserowymi. To jakiś świeży i autorski projekt, z którym spotkałem się dopiero przy okazji ogłoszenia zwycięzców tego programu. Na czym dokładanie polega? Napiszę w osobnym artykule, jak przebije się przez wszystkie znalezione dziś patenty i materiały.

Ambitne plany

Nie da się ukryć, że oba projekty stosują autorskie, bardzo ambitne i bardzo wiele obiecujące metody. Obie mają potencjał pchnięcia konstrukcji i żywotności niewielkich pojazdów kosmicznych na wyższy poziom rozwoju.

Jednocześnie mają też duże szanse zakończyć się spektakularnymi porażkami. Widać jednak, że Amerykanie, zarówno Ci z Departamentu Obrony, jak i cywilnego NASA, uwierzyli po sukcesie SpaceX w „zwykły” przemysł prywatny i start-upy. I nie boją się już ryzykować.

Potencjalna nagroda z pewnością jest tego ryzyka warta, a ewentualne porażki i tak będą kosztować znacznie mniej, niż realizowane przez dekady programy kosmiczne typu „koszt plus”, które jeśli nawet po latach zadziałały, to nie przyniosły żadnego technologicznego przełomu. A te przełomy, w obliczu rozpędzających się Chin, są konieczne.

Hej, jesteśmy na Google News - Obserwuj to, co ważne w techu