NASA шукає партнерство з промисловістю для розробки реактора розщеплення з ціллю місій на Місяць та Марс
NASA запросило міжнародну космічну спільноту до співпраці в розробці передової системи енергоживлення на основі розщеплення з ціллю її розгорнення до 2030 року. Ця ініціатива готова змінити екстратерестріальну експлорованість за рахунок забезпечення стійкої подачі електроенергії у складних умовах на Місяці та Марсі.
Аргументи на користь систем розщеплення
Вирішення проблем з забезпеченням енергією на Місяці і Марсі є викликом. Сонячні панелі, що постачають екологічну енергію на Землі, не можуть досить добре функціонувати в цих умовах. На Місяці ночі тривають понад 14 земних діб, а на полюсах взагалі нема сонячного світла. Марс, навіть за більших сонячних ресурсів, стикається з пиловими бурями та довготривалою зимою, що скорочує потенціал сонячної енергії.
Ядерне розщеплення пропонує дієве рішення, коли атоми діляться для генерації тепла та електрики. Фізик-реакторник Нік Тауран зазначає, що «масивну силу можна отримати з мінімальної маси», що є критичним фактором з урахуванням обмежень ваги космічних місій. Фрагмент урану-235 розміром приблизно з софтбольну кулю може відповідати енергії, що виробляється цілим потягом із вугілля.
Запит NASA до промисловості
Новий запит про інформацію (RFI) NASA запрошує пропозиції щодо системи Fission Surface Power (FSP), яка повинна:
- Поставляти щонайменше 100 кіловат електрики, достатньо для маленької громади на Землі.
- Мати масу менше 15 метричних тонн.
- Використовувати замкнутий Брайтонський цикл перетворення потужності, ефективно перетворюючи ядерне тепло в електрику.
- Функціонувати безперервно за будь-яких обставин — мисячної ночі, марсіанського пилу або відсутності сонячного світла.
- Інтегруватись з лендерами, роверами та житловими модулями для майбутніх місій.
NASA шукає партнерів, які можуть управляти повним життєвим циклом системи: розвиток, тестування, транспортування, запуск, розгорнення та автономна експлуатація на планетарних поверхнях. Агенція відкрита до відгуків щодо необхідних ресурсів для досягнення цілі на 2030 рік, включаючи матеріали, об’єкти, технічну експертизу і визначення можливих ризиків у технічних, регуляторних і постачальницьких аспектах. Відповіді запрошуються до 21 серпня 2025 року.
Вплив на космічну експлорованість
Уявіть функціонуючу базу на Місяці, що живиться надійною ядерною енергією, здатну підтримувати постійне людське проживання, наукові дослідження або діяльність на Місяці. На Марсі база може працювати, незважаючи на важкі планетарні умови, що дозволяє реалізувати місію самообслуговування.
Стів Сінакор, виконавчий директор програми Fission Surface Power, пояснює, що «розробка безпечного, надійного джерела живлення є ключовим для майбутнього людської космічної експлорованості і підтримки лідерства Америки у космосі». Історичні місії, такі як New Horizons, який пролетів повз Плутон, використовуючи лише 200 ватт, демонструють, як збільшена потужність може розширити функціональні можливості, від передачі даних у високій роздільній здатності до розширених наукових робіт.
Ядерний досвід NASA
NASA не є новачком у галузі ядерної енергетики. SNAP-10A, запущена у 1965 році, була першою ядерною реакторною установкою у космосі. Різні місії, включаючи Вояджер, Кьюріосіті та Персеверанс, використовували радіоізотопними термоелектричними генераторами (RTG). Перспективні результати проекту Kilopower у технології малих реакторів дали підстави для розширення можливостей для Місяця і Марсу.
Технологічні інновації
Серцем системи NASA є замкнутий Брайтонський цикл, що конвертує тепло ядерного ядра в електричну потужність за допомогою турбіни. Дизайн пріоритетує компактність, легкість, модульність і автономну безпеку, що дозволяє адаптуватись для сучасних пускових засобів.
Зустрічі з викликами та запрошення промисловості
Зусилля зосереджуються на подоланні технічних і регуляторних перешкод, особливо в сфері ядерної безпеки, прив’язаній до космосу, і регульованих постачальницьких ланцюгів. NASA заохочує промисловість допомогти у вирішенні цих викликів і просуванні інновацій для довгострокової роботи таких систем.
Програми Artemis і Moon to Mars
Ця ініціатива з розщеплення є важливим елементом програми Artemis, яка намагається створити постійну базу на Місяці, як передумову для місій на Марс. Сильна енергетичність підтримуватиме активність астронавтів, експедиції з роверами, видобувні роботи і дослідження, які потребують стабільних умов.
Можливісь для космічної промисловості
Для приватного сектору ця співпраця надає вхід у новостворену економіку Місяця і Марсу. Технології, що розробляються, можуть розвивати мережі енергоживлення у космосі, мікрореактори на Землі і комерційні проекти по видобутку або енергетичній інфраструктурі. Сьогоднішній день є важливим кроком для інтеграції комерційного досвіду та живлення місячної економіки, полегшуючи марафонську експлорованість, як підкреслив Сінакор.
Заключні думки
З закликом NASA про інноваційні рішення, космічна промисловість стоїть на межі людської експлорованості. Місяць і Марс представляють нові сфери для зростання, з енергоживленням як основною опорою для майбутнього людства за межами Землі. Запрошення NASA виходить за рамки простих ідей до партнерств, що прокладуть шлях на інші світи і підтримає спадок людства в експлорованості.
