Förra året, “Voyager 2,” slutligen bröt igenom till den interstellära rymden, med mer än 18 miljarder kilometer. Detta episka uppdrag var möjligt tack vare kärnkraft-teknik som rymdfarkoster arbetat i årtionden. Rymdfarkoster, som liknar ett par “Resenärerna”, utrustad med radioisotoper termoelektriska generatorer (RTGs). Dessa motorer förlita sig på det faktum att fördelningen av radioaktiva ämnen som genererar värme. Att omvandla värme som genereras av sönderfall av plutonium-238 (P-238), i form av el, rymdfarkoster fortsätter att arbeta långt efter solens strålar bli matt glans.
Vad du flyga “Resenärerna”
RTGs är också håller oss tillbaka. Om vi vill skicka utrymme fartyg eller människor längre, snabbare och oftare, vi kan inte fortsätta att förlita sig på samma nukleär teknik som användes decennier. Hur gör vi för att utöka täckningen?
Vår inventering av plutonium-238 är nästan slut. Det första partiet var producerad i Usa som en produkt av skapelsen, bekämpa plutonium-239 under det kalla kriget. För att ytterligare undersöka, NASA bör vara mycket högre.
Oak ridge National laboratory tog på sig uppgiften av sin produktion under 2012. Produktion även av några gram var en långsam och manuell process. Men förra månaden, forskare från oak ridge meddelade att det äntligen har utvecklat ett sätt att automatisera och öka produktionen, neptunium och aluminium granulat, som är nödvändigt för produktion P-238. Granulat omvandlas till värdefull P-238 i processen av pressovaniya i aluminium rör med efterföljande bestrålning i reaktorn.
Skapandet av dessa korn var den mest problematiska punkten i denna process, och för att få människor ur ekvationen krävde också en hel del experiment. “I många kärnkraftverk fungerar, måste “smaka och se”, säger Manager Bob UEM. “Du-projektet, att investera en hel del faktorer som säkerhet i design, för mig, se om det fungerar på det sätt du förväntade dig.” Efter många år av erfarenhet inom mätteknik, automation och produktion, det fungerade.
Nu labbet ger 50 gram P-238 per år, men i en nära framtid planerar att nå upp till 400 gram per år. Prognoser visar att det årliga målet för NASA: 1,5 kg kommer att uppnås inom två år. Ju mer vi ha en P-238, mer uppdrag kommer vi att kunna skicka i rymden.
Små steg till rymden
NASA är också att undersöka skapandet av en mer effektiv RTGs — avancerad multi-purpose RTGs, eller AMRITAH. Men för att göra ett genombrott, du behöver för att leta efter något nytt. Till slut kommer att behöva en mer kraftfull system. Bara kärnklyvning kan ge en sådan effekt på kort sikt, säger David Poston av National laboratory i Los Alamos.
Poston — chief designer av reaktorn för Kilopower, prototyp reaktorn division, som NASA framgångsrikt testade förra året. Det kan ge en lång mission energi, kanske till och med planetariska utposter av människor. “Hur vi har implementerat det i verkliga livet, förenkla allt, säger Poston. “Vi hade en hel del utrymme reaktorer under de senaste 30 åren, men de misslyckades alla. Främst för att det var för dyrt”. För närvarande Kilopower makt är 4 kilowatt, men forskarna hoppas att skjuta upp det till 10 kW.
Sjumilakliv
För inte så länge sedan ansågs vara mer futuristiska idéer, inklusive detonering av atombomber i den bakre delen av rymdfarkoster i den så kallade pulserande kärnkraft motor (uppenbarligen, han hade ett antal praktiska problem). Men vissa människor arbetar fortfarande hårt för att väcka till liv den galna idéer.
En av dessa kommandon fungerar i Princeton Satellit-System, som syftar till att generera megawatt energi med hjälp av termonukleär fusion. Ja, vi har flyttat från watt till kilowatt och megawatt. Du är förmodligen bekant med syntes — det är som händer i himlen varje dag, tack vare solen. Syntes producerar flera gånger mer energi än fission, men det är svårt att kontrollera.
Princeton Satellit-System är att utveckla motorn för direkt syntes, som använder magnetiska fält för att generera ström i plasma och dess värme upp till 1 miljard grader Celsius. Team säger att den dragkraft, vilket i teorin kommer att kunna producera en maskin storleken av en minivan, skulle kunna minska restiden mellan solar system med mer än hälften (resa till Pluto skulle ta fyra år istället för nio), och den energi som skulle få vara kvar.
“Om du har tillräckligt med energi när du når din destination, kan du spendera en hel del riktigt häftiga experiment, säger fysikern företaget Charles Swanson. “En av de coolaste sakerna som gjorde Cassini radar bilder av Saturnus måne Titan. Men radar kräver en hel del energi och har en begränsad räckvidd. Förekomsten megawatt power släpper alternativ”.
Företaget fick en stor mängd av medel från NASA och US Department of energy, så att någon tror på framgång för denna händelse. Men låt oss vara ärliga, framgång inte kommer snart. Fusion är i ett tidigt skede av studien.
Tror du att vi kommer att se detta under min livstid? Berätta för oss i vår chatt i Telegram.