Újfajta nukleáris hajtóművön dolgozik a NASA

Az Egyesült Államok 1965 óta most először jutott el egy űrbéli felhasználásra kifejlesztett, újfajta nukleáris rendszer tesztfázisáig.

Újfajta nukleáris hajtóművön dolgozik a NASA

Egy újfajta nukleáris hajtómű lekicsinyített prototípusát kezdték tesztelni NASA Glenn Kutatóközpontja, illetve a Los Alamos Nemzeti Laboratórium kutatói. A 19. században kifejlesztett Stirling-motor tervein alapuló konstrukció a tervek szerint mélyűri szondák meghajtását biztosítja a jövőben. A rendszerben nagyjából 22 kilogramm urán bomlása generálja a hőt, amely aztán a nyolc Striling-motort meghajtva nagyjából 500 wattos teljesítményre lesz képes.

A reaktor prototípusa, amely egy ennél jóval kisebb fűtőelemből és egyetlen Stirling-motorból áll, a próbák során 24 wattos teljesítménnyel üzemelt. A mélyűri szondák többségének 600‒700 wattra van szüksége, így még némi időnek el kell telnie ahhoz, hogy a rendszer képes legyen egy űrjármű energiaellátásának biztosítására. Meglepő módon az Egyesült Államok 1965 óta most először jutott el egy űrbéli felhasználásra kifejlesztett, újfajta nukleáris rendszer tesztfázisáig. 1965-ben tesztelték a SNAP‒10A nevű, első és mindmáig egyetlen űreszközre került amerikai fedélzeti atomreaktort. A 4,5 kilogramm urán-235-tel működő rendszer teljesítménye 500 watt volt. A reaktor 43 napos működés után önmagától leállt, mivel a szonda fedélzetén elektromos hiba jelentkezett. A rendszert 1300 kilométeres magasságú stabil pályán hagyták, így nagyjából 4000 év múlva zuhanhat vissza a Földre, hacsak addig el nem takarítják.

Nukleáris hajtóművek nélkül azonban nem is reménykedhetünk a Naprendszer távolabbi vidékeinek felderítésében, hiszen a Mars pályáján túl a Nap fénye már olyannyira gyenge, hogy focipályányi méretű napelemekre lenne szükség egy szonda működőképességének fenntartásához.

Az elmúlt évtizedekben az amerikai űrügynökség főként plutónium-238-at használt a szondák energiaellátásának biztosítására, úgynevezett radioizotópos termoelektromos generátorok formájában valósítva meg az energiatermelést. Az RTG az izotópok természetes bomlásából származó hőt hasznosítja, és a plutónium használata mellett szólt, hogy kellően hosszú a felezési ideje és a sugárvédelmet is viszonylag egyszerű megoldani.

Plutóniummal üzemeltetett RTG hajtja a Pioneer–10, Pioneer–11, Voyager–1, Voyager–2, Galileo, Ulysses és a Cassini űrszondákat, de ezen generátorokkal biztosították Viking-program leszállóegységei, az Apollo küldetések Holdon hagyott műszerei, több műhold és legutóbb Curiosity energiaellátását is. A probléma ezzel a megoldással, hogy a továbbiakban nehezen folytatható, ugyanis az Egyesült Államok 1988-ban felhagyott a plutonium-238 előállításával, és 1993 óta Oroszországból szerzi be az anyagot. Időközben azonban az oroszok is beszüntették a termelést, és ők maguk is készleteik végén járnak. A NASA utolsó tartalékai 2022-ig lehetnek elegendőek az űrügynökség elmondása szerint.

2011‒12-ben a NASA összesen 20 millió dolláros támogatást kapott a plutónium-238-termelés újraindítására, és bár egyelőre nem indult be a program, a tervek szerint rövidesen évente 1‒2 kilogramm előállítására lesznek képesek. Ez elegendő lehet a szondák üzemeltetésére, ha azonban emberi felfedezőket is az űrbe szándékozik küldeni az ügynökség, akkor valami jóval hatékonyabb megoldásra lesz szükség. Az egyik lehetséges opció a nukleáris Striling-hajtómű lehet, hiszen ez uránt fog használni, amelyből jóval több áll rendelkezésre.

 

 

Tesztek

{{ i }}
arrow_backward arrow_forward
{{ content.commentCount }}

{{ content.title }}

{{ content.lead }}
{{ content.rate }} %
{{ content.title }}
{{ totalTranslation }}
{{ orderNumber }}
{{ showMoreLabelTranslation }}
A komment írásához előbb jelentkezz be!
Még nem érkeztek hozzászólások ehhez a cikkhez!
Segíts másoknak, mond el mit gondolsz a cikkről.
{{ showMoreCountLabel }}

Kapcsolódó cikkek

Magazin címlap arrow_forward