Это может звучать как научная фантастика, но ученые готовятся построить колонии на Луне и, в конечном итоге, на Марсе. В связи с тем, что NASA планирует свою следующую пилотируемую миссию на Луну в 2024 году, исследователи ищут варианты для энергетических расчетов на поверхности Луны. Согласно новой статье в Chemical & Engineering News, еженедельном новостном журнале Американского химического общества, ядерные реакторы являются главными кандидатами для выработки электроэнергии в космосе.
Когда речь заходит о создании поселения астронавтов, необходимо учитывать множество факторов, пишет корреспондент Tien Nguyen в сотрудничестве с ACS Central Science. Источник энергии должен быть способен безопасно транспортироваться с Земли и противостоять суровым условиям других миров. Прошлые космические миссии использовали солнечную энергию как масштабируемый и возобновляемый источник электричества, но темные кратеры Луны или пыльная поверхность Марса могут не предлагать достаточно света. Ограниченный срок службы батарей и технологий топливных элементов обычно сводит их к резервным вариантам. Ядерные устройства, работающие на распадающемся плутонии-238, использовались для питания космических аппаратов с 1960-х годов, включая марсоходы и космические зонды Voyager и Cassini, но они не обеспечивают достаточно энергии для поселения. Напротив, ядерные реакторы деления, которые расщепляют атомы урана-235, которые используются электростанциями здесь, на Земле, могут обеспечить надежный источник энергии для небольшого космического поселения в течение нескольких лет, считают ученые.
Несмотря на финансовые и конструктивные неудачи, исследователи активизируют усилия по созданию ядерного реактора для космических путешествий и заселения. В начале 2010-х годов группа ученых из Лос-Аламосской национальной лаборатории, NASA и Министерства энергетики США объединилась с целью разработки новой системы ядерного деления, которая могла бы производить не менее 10 киловатт энергии. Благодаря активной зоне, содержащей молибден и высокообогащенный уран, реактор использует ядерное деление для выработки тепла, которое преобразуется в электричество с помощью простых поршневых двигателей. Прототип, который был испытан в 2018 году, вырабатывал до 5 киловатт электроэнергии. Исследователи надеются оптимизировать технологию для достижения желаемой 10-киловаттной мощности. Они также говорят, что транспортировка урана в космосе может быть осуществлена безопасно, поскольку альфа-частицы, испускаемые ядром, являются слабыми и могут полностью содержаться при надлежащем экранировании.