SG.hu·
Nagyon szeretne a Holdra telepíteni egy atomerőművet a NASA
Az atomerőművek több mint 70 éve termelnek energiát a Földön. Mennyire lenne nehéz egy ilyen erőművet elhelyezni a Holdon, hogy bőséges, folyamatos energiát biztosítson a hideg, sötét, két hétig tartó holdi éjszakákon? És ez megvalósítható lenne öt évnél rövidebb idő alatt?
Sean Duffy, a közlekedési miniszter, aki jelenleg a NASA ideiglenes igazgatója is, éppen ezt szorgalmazta a múlt héten: egy 100 kilowattos elektromos áramot termelő reaktor - ami elegendő körülbelül 80 háztartás áramellátásához az Egyesült Államokban - indítása a Holdra 2030 előtt. Az atomreaktor-technológia alapvető fontosságú lehet a Naprendszerben való utazáshoz és élethez. A NASA szondáinak többsége ma néhány izzólámpa fogyasztásának megfelelő teljesítménnyel kénytelen beérni. Ez korlátozza, hogy milyen tudományos műszereket lehet a fedélzeten elhelyezni. A Nemzetközi Űrállomás energiáját napelemek biztosítják, de ez nem praktikus a Holdon, ahol a hideg, sötét éjszaka két hétig tart, vagy a Marson, amely a Naptól távolabb van és gyengébb a sugárzás. A nukleáris reaktorok gyorsabb és hatékonyabb hajtásrendszereket is lehetővé tennének.
A radioaktív energiaforrások űrbe juttatása nem szokatlan. A Voyager 1 és Voyager 2 űrszondák, amelyek 1977-es indításuk óta még mindig működnek, plutóniummal működnek, a természetes radioaktív bomlás hőjét elektromos árammá alakítva. A plutónium hője kezdetben 470 wattot generált. Az elmúlt évtizedekben a teljesítmény körülbelül 225 wattra csökkent. A Voyagerek plutónium-energiaforrásai azonban inkább akkumulátorokhoz hasonlítanak, mint a Földön található atomerőművekhez. Az uránhoz hasonló atomok láncreakcióval történő hasadása sokkal több energiát szabadít fel, mint a napelemek és a Voyager űrszondák energiaforrásai. Duffy utasítása ezt kívánja kihasználni, mert szerinte az Apollo-programnál nagyobb és merészebb lépéseket kell tenni, és ehhez energia kell.
Egy reaktor és egy kilogramm urán „annyi energiát tud termelni, mint egy szénnel teli tehervonat” - mondta Bhavya Lal, a NASA korábbi technológiai, politikai és stratégiai igazgatóhelyettese. Dr. Lal nemrégiben írt egy fehér könyvet, amelyben Roger Myers-szel, az Aerojet Rocketdyne korábbi vezetőjével együtt egy 2030-ig történő űrbeli atomreaktor-telepítés mellett érvelt. „Ez megváltoztatná a paradigmát.”
A Holdon egy reaktor nem pontosan ugyanúgy működne, mint a Földön. Egyrészt elég kicsinek és könnyűnek kell lennie ahhoz, hogy beférjen egy rakétába. A biztonsági óvintézkedések között szerepelne, hogy a reaktort csak akkor kapcsolják be, ha elérte a Holdat. A Holdon nincs víz és levegő. A nappali felszíni hőmérséklet körülbelül 100 Celsius-fok, míg éjszaka -150 Celsius-fok alá is süllyedhet. Ez megnehezíti a reaktor hőmérsékletének szabályozását, hogy hatékonyan működjön. A holdi reaktorok tervezett kivitelei általában nagy hűtőbordákat tartalmaznak a hő elvezetésére.
Kevin Au, a Lockheed Martin holdkutatási alelnöke szerint a nagyobb teljesítményű reaktorok legnagyobb kihívása olyan anyagok kifejlesztése lenne, amelyek ellenállnak a magasabb hőmérsékletnek, és felhasználhatók a hő villamos energiává történő átalakításához. A szakértők szerint egy ilyen energiaforrás megépítése igenis megvalósítható. "Ez nem tudományos fantasztikum” - mondta Sebastian Corbisiero, az Idaho National Laboratory vezető programmenedzsere, aki az Energiaügyi Minisztérium űrreaktor-programját irányítja.
Egyes külső szakértők azonban irreálisnak tartják, hogy 2030-ig reaktort építsenek és indítsanak. Ezenkívül kissé zavarba ejtőnek tartják, mert a NASA jelenleg nem tervez semmit a Hold felszínén, amihez ilyen hamar reaktorra lenne szükség. "Ez egy nagyon agresszív, őszintén szólva irreális ütemterv valami olyanra, ami jó és meg kellene valósulnia” - mondta Kathryn Huff, az Energiaügyi Minisztérium volt atomenergia-tisztviselője, aki jelenleg az Illinois-i Egyetem Urbana-Champaign campusán atomenergia-, plazma- és sugártechnikai mérnöki tanszékének professzora. „Úgy tudom, hogy a célja egy előőrs energiaellátásának biztosítása volt. Ezért kissé butaságnak tűnik ezt előőrs nélkül megtenni.” A holdreaktor tervezéséhez és építéséhez szükséges munkán túl a kilövéshez szükséges szabályozási jóváhagyások megszerzése is több évet vesz igénybe" - mondta Dr. Huff.
A NASA tisztviselője szerint a 2030-as dátum célja a fókusz és a motiváció biztosítása. "Sietnünk kell” - mondta a tisztviselő. „Ha túl messzire toljuk a jövőbe, akkor nem fogjuk elérni a célt, igaz?” Duffy utasítása hivatkozik Kína és Oroszország terveire is, amelyek szerint nukleáris reaktort építenének egy holdbázishoz a Hold déli pólusa közelében. A félelem az, hogy a reaktor körüli tiltott zóna korlátozhatja az Egyesült Államok tevékenységét a Holdon. Nem ismert, hogy a NASA pontosan mennyi pénzt szánna a programra, de egyesek szerint több száz millió dollárról, vagy akár több mint egymilliárd dollárról lehet szó.
2022-ben a NASA az idahói laboratóriummal közösen szerződéseket kötött egy 40 kilowatt teljesítményű holdreaktor kezdeti tervezési tanulmányaira. Ezeket a kis léptékű erőfeszítéseket a Lockheed Martin vezette, amely számos NASA űrhajót épített, és tagja volt még a Westinghouse, az atomenergia-ipar egyik nagyágyúja, valamint két startup, az Intuitive Machines és az X-energy. Mindhárom tanulmányban kudarcot vallott a reaktorok tervezése, mivel azok súlya meghaladta a hat tonnás célértéket. "Ehhez még nincs meg a szükséges technológia” - mondta Vincent Bilardo, az Intuitive Machines nukleáris űrprogramjának ügyvezető igazgatója, amely cég már két kis űrhajót küldött a Holdra. "Egy 9-10 tonnás rendszerre van szükség ahhoz a 40 kilowattos teljesítményhez.” Egy 100 kilowatt teljesítményű hasadási rendszer valószínűleg még nagyobb lenne. Maga a reaktor „nem olyan nagy változás” - mondta John Kennedy, az X-energy űrnukleáris programjának vezetője. De más alkatrészeknek, mint például a sugárzás elleni védelemnek és a hő-áram átalakító berendezésnek nagyobbaknak kell lenniük - mondta Dr. Kennedy.
Duffy irányelve szerint a reaktort a felszínre szállító leszállóegység teherbírása 15 tonna lenne. Jelenleg nincs ilyen űrhajó, de a két, az űrhajósok holdfelszínre szállítására fejlesztett leszállóegység - a SpaceX Starship és a Blue Origin Blue Moon - teherbírása megfelel ennek a követelménynek. Az Intuitive Machines szakértője, Bilardo és a Lockheed Martin munkatársa, Au egyaránt kijelentette, hogy cégeik pályázni fognak a NASA szerződéseire. Más cégek is benyújthatnak ajánlatokat. "Örülünk, hogy ez megvalósul” - mondta Au. "Ez pontosan összhangban van stratégiánkkal.”
Sean Duffy, a közlekedési miniszter, aki jelenleg a NASA ideiglenes igazgatója is, éppen ezt szorgalmazta a múlt héten: egy 100 kilowattos elektromos áramot termelő reaktor - ami elegendő körülbelül 80 háztartás áramellátásához az Egyesült Államokban - indítása a Holdra 2030 előtt. Az atomreaktor-technológia alapvető fontosságú lehet a Naprendszerben való utazáshoz és élethez. A NASA szondáinak többsége ma néhány izzólámpa fogyasztásának megfelelő teljesítménnyel kénytelen beérni. Ez korlátozza, hogy milyen tudományos műszereket lehet a fedélzeten elhelyezni. A Nemzetközi Űrállomás energiáját napelemek biztosítják, de ez nem praktikus a Holdon, ahol a hideg, sötét éjszaka két hétig tart, vagy a Marson, amely a Naptól távolabb van és gyengébb a sugárzás. A nukleáris reaktorok gyorsabb és hatékonyabb hajtásrendszereket is lehetővé tennének.
A radioaktív energiaforrások űrbe juttatása nem szokatlan. A Voyager 1 és Voyager 2 űrszondák, amelyek 1977-es indításuk óta még mindig működnek, plutóniummal működnek, a természetes radioaktív bomlás hőjét elektromos árammá alakítva. A plutónium hője kezdetben 470 wattot generált. Az elmúlt évtizedekben a teljesítmény körülbelül 225 wattra csökkent. A Voyagerek plutónium-energiaforrásai azonban inkább akkumulátorokhoz hasonlítanak, mint a Földön található atomerőművekhez. Az uránhoz hasonló atomok láncreakcióval történő hasadása sokkal több energiát szabadít fel, mint a napelemek és a Voyager űrszondák energiaforrásai. Duffy utasítása ezt kívánja kihasználni, mert szerinte az Apollo-programnál nagyobb és merészebb lépéseket kell tenni, és ehhez energia kell.
Egy reaktor és egy kilogramm urán „annyi energiát tud termelni, mint egy szénnel teli tehervonat” - mondta Bhavya Lal, a NASA korábbi technológiai, politikai és stratégiai igazgatóhelyettese. Dr. Lal nemrégiben írt egy fehér könyvet, amelyben Roger Myers-szel, az Aerojet Rocketdyne korábbi vezetőjével együtt egy 2030-ig történő űrbeli atomreaktor-telepítés mellett érvelt. „Ez megváltoztatná a paradigmát.”
A Holdon egy reaktor nem pontosan ugyanúgy működne, mint a Földön. Egyrészt elég kicsinek és könnyűnek kell lennie ahhoz, hogy beférjen egy rakétába. A biztonsági óvintézkedések között szerepelne, hogy a reaktort csak akkor kapcsolják be, ha elérte a Holdat. A Holdon nincs víz és levegő. A nappali felszíni hőmérséklet körülbelül 100 Celsius-fok, míg éjszaka -150 Celsius-fok alá is süllyedhet. Ez megnehezíti a reaktor hőmérsékletének szabályozását, hogy hatékonyan működjön. A holdi reaktorok tervezett kivitelei általában nagy hűtőbordákat tartalmaznak a hő elvezetésére.
Kevin Au, a Lockheed Martin holdkutatási alelnöke szerint a nagyobb teljesítményű reaktorok legnagyobb kihívása olyan anyagok kifejlesztése lenne, amelyek ellenállnak a magasabb hőmérsékletnek, és felhasználhatók a hő villamos energiává történő átalakításához. A szakértők szerint egy ilyen energiaforrás megépítése igenis megvalósítható. "Ez nem tudományos fantasztikum” - mondta Sebastian Corbisiero, az Idaho National Laboratory vezető programmenedzsere, aki az Energiaügyi Minisztérium űrreaktor-programját irányítja.
Egyes külső szakértők azonban irreálisnak tartják, hogy 2030-ig reaktort építsenek és indítsanak. Ezenkívül kissé zavarba ejtőnek tartják, mert a NASA jelenleg nem tervez semmit a Hold felszínén, amihez ilyen hamar reaktorra lenne szükség. "Ez egy nagyon agresszív, őszintén szólva irreális ütemterv valami olyanra, ami jó és meg kellene valósulnia” - mondta Kathryn Huff, az Energiaügyi Minisztérium volt atomenergia-tisztviselője, aki jelenleg az Illinois-i Egyetem Urbana-Champaign campusán atomenergia-, plazma- és sugártechnikai mérnöki tanszékének professzora. „Úgy tudom, hogy a célja egy előőrs energiaellátásának biztosítása volt. Ezért kissé butaságnak tűnik ezt előőrs nélkül megtenni.” A holdreaktor tervezéséhez és építéséhez szükséges munkán túl a kilövéshez szükséges szabályozási jóváhagyások megszerzése is több évet vesz igénybe" - mondta Dr. Huff.
A NASA tisztviselője szerint a 2030-as dátum célja a fókusz és a motiváció biztosítása. "Sietnünk kell” - mondta a tisztviselő. „Ha túl messzire toljuk a jövőbe, akkor nem fogjuk elérni a célt, igaz?” Duffy utasítása hivatkozik Kína és Oroszország terveire is, amelyek szerint nukleáris reaktort építenének egy holdbázishoz a Hold déli pólusa közelében. A félelem az, hogy a reaktor körüli tiltott zóna korlátozhatja az Egyesült Államok tevékenységét a Holdon. Nem ismert, hogy a NASA pontosan mennyi pénzt szánna a programra, de egyesek szerint több száz millió dollárról, vagy akár több mint egymilliárd dollárról lehet szó.
2022-ben a NASA az idahói laboratóriummal közösen szerződéseket kötött egy 40 kilowatt teljesítményű holdreaktor kezdeti tervezési tanulmányaira. Ezeket a kis léptékű erőfeszítéseket a Lockheed Martin vezette, amely számos NASA űrhajót épített, és tagja volt még a Westinghouse, az atomenergia-ipar egyik nagyágyúja, valamint két startup, az Intuitive Machines és az X-energy. Mindhárom tanulmányban kudarcot vallott a reaktorok tervezése, mivel azok súlya meghaladta a hat tonnás célértéket. "Ehhez még nincs meg a szükséges technológia” - mondta Vincent Bilardo, az Intuitive Machines nukleáris űrprogramjának ügyvezető igazgatója, amely cég már két kis űrhajót küldött a Holdra. "Egy 9-10 tonnás rendszerre van szükség ahhoz a 40 kilowattos teljesítményhez.” Egy 100 kilowatt teljesítményű hasadási rendszer valószínűleg még nagyobb lenne. Maga a reaktor „nem olyan nagy változás” - mondta John Kennedy, az X-energy űrnukleáris programjának vezetője. De más alkatrészeknek, mint például a sugárzás elleni védelemnek és a hő-áram átalakító berendezésnek nagyobbaknak kell lenniük - mondta Dr. Kennedy.
Duffy irányelve szerint a reaktort a felszínre szállító leszállóegység teherbírása 15 tonna lenne. Jelenleg nincs ilyen űrhajó, de a két, az űrhajósok holdfelszínre szállítására fejlesztett leszállóegység - a SpaceX Starship és a Blue Origin Blue Moon - teherbírása megfelel ennek a követelménynek. Az Intuitive Machines szakértője, Bilardo és a Lockheed Martin munkatársa, Au egyaránt kijelentette, hogy cégeik pályázni fognak a NASA szerződéseire. Más cégek is benyújthatnak ajánlatokat. "Örülünk, hogy ez megvalósul” - mondta Au. "Ez pontosan összhangban van stratégiánkkal.”