
A kép csak illusztráció (Forrás: Pixabay)
A Holdra való visszatéréshez meg kell oldani a megbízható energiaellátás kérdését. Mini atomerőmű a megoldás?
Bár a Nap energiája bizonyos holdi helyszíneken bőségesen elérhető, hosszú holdi éjszakák és extrém hőmérséklet-ingadozások miatt nem mindig megbízható. Ezért a mérnökök az atomenergia felé fordulnak, akár csak az ororszok vagy a kínaiak, mint folyamatos energiaforrást biztosító alternatívához, írja az Interesting Engineering.
A holdi űrmissziókhoz a kutatók egy rádióizotópos energiaellátó rendszer (RPS) koncepcióját mutatták be, amely plutónium-238-at (Pu-238) használ. A Pu-238-alapú rádióizotópos energiaellátó rendszerek kulcsfontosságúak azoknál az űreszközöknél, amelyek olyan területeken működnek, ahol a napenergia nem elegendő. Ez a fejlesztés a PULSAR konzorcium keretében zajlik, amelyet Európa vezető szervezetei alkotnak, a Tractebel vezetésével és az Euratom finanszírozásával.
100 és 500 watt közötti elektromos teljesítmény
A PULSAR projekt célja egy Holdra optimalizált RPS-rendszer kidolgozása és egy európai Pu-238-gyártási lehetőségről szóló megvalósíthatósági tanulmány elkészítése volt. Az ilyen rendszerek az olyan izotópok természetes bomlásából nyernek energiát, mint a Plutónium-238, ezáltal stabil energiaellátást biztosítanak a kihívásokkal teli holdi környezetben működő küldetések számára.
Az RPS két Stirling-motort használ, amelyek a Plutónium-238 bomlásából keletkező hőt alakítják át villamos energiává.
A jelenlegi nukleáris elemek és generátorok jelentős üzemanyagot igényelnek, és nagyméretűek, ami növeli az indítási tömeget. A PULSAR célja a hatékonyság növelése és a méret/tömeg csökkentése egy fejlett Stirling-motor alkalmazásával. A rendszer 100 és 500 watt közötti elektromos teljesítményt biztosít, amelyet kifejezetten egy holdjáró vagy egy holdi teherszállító jármű energiaigényének kielégítésére terveztek. A rendszert úgy tervezték, hogy biztonságosan indítható legyen a Francia Guyanában található Guiana Űrközpontból. - „A moduláris kialakítás biztosítja a motorhibával szembeni ellenálló képességet, a várható termoelektromos átalakítási hatékonyság pedig 20%” – áll a sajtóközleményben.
A nukleáris energia szükségessége
A Hold szélsőséges körülményei miatt a nukleáris energia kulcsszerepet játszik a holdi küldetésekben. A Holdon egy éjszaka 14 földi napig tart, ami a napenergia hasznosítását nagyméretű és bonyolult akkumulátorrendszerek nélkül gyakorlatilag lehetetlenné teszi. Ráadásul a Hold egyes területei – különösen a pólusok közelében lévő kráterek – állandó sötétségben vannak.
Ezek a folyamatosan árnyékban lévő régiók nagy valószínűséggel vízjeget rejtenek, ami kiemelten fontos célponttá teszi őket a jövőbeli űrmissziók számára. Ugyanakkor ezeken a helyszíneken a napelemek használata lehetetlen, míg a nukleáris energia független a napfénytől, folyamatos és megbízható energiaforrást biztosít.
A Tractebel nukleáris szakértői átfogó mérnöki vizsgálatokat végeztek az RPS-sel kapcsolatban, amelyek kiterjedtek a szerkezeti integritásra, a sugárzásbiztonságra, a hőtechnikai jellemzőkre és a mechanikai kialakításra.
„A csapat egy 3D-s mechanikai és termikus modellt fejlesztett ki a holdi környezet szimulálására, amely alapot biztosít a jövőbeli tervezési módosításokhoz és a magasabb Technológiai Készültségi Szintek (TRL) eléréséhez. Ez a munka előkészíti Európa részvételét a közelgő Argonaut holdi leszállóegység küldetésében” – áll a sajtóközleményben.
Ezen felül a konzorcium célja az európai Pu-238-gyártás és az ehhez kapcsolódó technológiák megteremtése. Jelenleg Európa külső forrásokra támaszkodik e létfontosságú anyag beszerzésében, így a saját termelési kapacitások kiépítése kulcsfontosságú Európa jövőbeli űrkutatási terveinek biztosításához.
Kapcsolódó anyagok:
Adott a dátum, mikor építene Oroszország atomerőművet a Holdra
A nyitókép csak illusztráció, forrás: Image by Okan Caliskan from Pixabay