NASA (National Aeronautic and Space Administration)는 최근 깊은 우주의 임무를위한 새로운 소형 원자력 시스템의 초기 테스트를 완료했다고 발표했다. 이 장치는 킬로 파워라고 불리며 언젠가 달이나 화성에 설립 된 기지에 힘을 가져올 수 있습니다.
킬로 파워 프로젝트의 비용은 약 2 천만 달러이며 우라늄 사용을 통해 에너지를 생성합니다. 우라늄은 우주선에서 물 여과 장치에 이르기까지 다양한 장치에 전원을 공급하는 데 사용될 수있는 열 에너지를 만듭니다. 킬로 파워 테스트 결과는 오하이오의 NASA Glenn Research Center에서 열린 회의에서 공개되었습니다. 이 프로젝트를 수행 한 연구원들은 킬로 파워 프로토 타입 (스털링 기술을 사용한 Krusty - Kilopower Reactor라고 함)이 모든 기대치를 초과했다고 밝혔다.
.킬로 파워 프로토 타입의 성능
킬로 파워는 핵분열을 사용하여 열을 생성하여 전기를 생성 할 수 있습니다. 올바른 조건 에서이 장치는 화석 연료를 사용하거나 태양열에 의존하지 않고 수세기 동안 일정한 에너지를 생성 할 수 있습니다. 원자로의 핵심은 산화 베릴륨 반사기로 둘러싸인 풍부한 우라늄을 사용합니다. 우라늄을 에너지로 전환시키는 핵분열 반응은 붕소 막대로 시작됩니다. 반응이 생성되는 열은 스털링 컨버터라고 불리는 발전기로 운반됩니다. 장치 위에있는 큰 라디에이터를 통해 과도한 열이 배출됩니다. 이 장치는 크게 약 2 미터 또는 6.5 피트에 불과합니다.
NASA의 Glenn Research Center의 이사 인 Janet Kavandi는 오하이오 기자 회견에서 우주 비행사가 자리에 머물면서 탐색 해야하는 모든 자원에 대해 생각하는 것이 중요하다고 말했다. 킬로 파워 시스템은 우주 비행사가 많은 양의 공급품을 가져올 수없고 지구에서 멀리 떨어진 에너지를 생산 해야하는 우주로의 원정대에 매우 중요 할 수 있습니다.
.Kavandi가 말했다 :
킬로 파워는 우주 비행사가 산소, 물 및 로켓 연료를 생성 할 수있는 자체 자원, 전원 도구 및기구를 생성하는 데 도움이 될 수 있습니다.
킬로 파워 프로토 타입의 초기 테스트는 유망했습니다. 3 월 21 일에 수행 된 테스트는 약 800 ° C (1,470 ° F)의 온도까지 28 시간 동안 프로토 타입을 실행했습니다. 이 장치는 35%의 에너지 변환 효율로 1 - 4 킬로와트의 전력을 출력하지만 기존 시스템과 결합하면 에너지 출력을 약 10 킬로와트의 전력으로 쉽게 확장 할 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 참고로, 100 와트 전구는 매시간 0.1 킬로와트 시간의 에너지를 사용하므로 10 시간 안에 1kWh를 소비합니다.
화성이나 달에 대한 임무에 대한 우주 비행사와 함께 설계된 미래의 프로토 타입은 약 40 킬로와트의 권력을 생산할 수 있습니다. NASA가 발송 한 보도 자료에 따르면 화성에 전초 기지에 충분히 전원을 공급하기 위해 4 개의 10 킬로와트 킬로 파워 유닛이 필요할 것입니다.
안전 및 에너지 제어 시스템
Kilopower Project의 수석 엔지니어 인 Marc Gibson에 따르면 Kilopower Reactor는 원자로 생성 및 우주 탐사 기술 전체의 주요 이정표입니다. Gibson은 우주 탐사를위한 핵분열 반응기에 대한 연구에 대한 연구가 1970 년대부터 2000 년대 초까지 긴 프로젝트 시간과 높은 투자 비용으로 인해 많은 프로젝트가 취소되었다고 설명했습니다.
.Gibson은“이것은 40 년 만에 미국에서 새로운 핵분열 원자로 개념의 최초의 핵 구동 조달입니다.
보이저 및 호기심과 같은 크래프트에 전력을 공급하는 데 사용 된 방사성 동위 원소 열전 발전기 (RTG)와 달리 핵분열 반응기의 출력은 변경 될 수 있으므로 에너지 요구에 따라 확장 할 수 있습니다. 예를 들어, 로켓이 출시되고 목적지로 여행하는 동안 휴면 상태를 유지하여 로켓이 목적지에 도달하면 켜집니다. 자체 조절 능력은 원자로의 안전성을 증가시킬뿐만 아니라 우주 비행사가 기기를 지속적으로 모니터링 할 필요가 없음을 의미합니다. 이것은 그들이 다른 일을하기 위해 해방 될 것입니다.
이 시스템은 온도 조절기와 유사하게 기능하는 내부 온도 제어 시스템으로 인해 스스로 조절할 수 있습니다. 장치의 반응기가 과열되기 시작하면 스털링 엔진은 우라늄 코어에서 더 많은 에너지를 끌어 내기 시작하여 시스템을 냉각시킵니다. 시스템이 너무 시원해지기 시작하면 핵심 수축은 더 많은 중성자를 가두고 핵분열 속도를 높입니다.
NASA의 엔지니어들은 유엔이 설립 한 프로토콜을 포함한 모든 안전 프로토콜에 따라 원자로가 대중에게 위험이 거의 없거나 전혀 위험이 거의 없도록하기 위해 자신의 권력에 대한 모든 것을 수행했다고 말합니다. 엔지니어들은 사고가 발사 될 때도 원자로가 우연히 올 가능성이 거의 없다고 말합니다. 로켓이 이미 지구를 멀리 떠날 때까지 원자로는 켜지지 않을 것입니다.
Kilopower 팀은 또한 달이나 화성의 원자로 부지에서 안전을 고려했습니다. NASA의 엔지니어는 연료를 지구로 반환하는 것이 실용적이지 않기 때문에 중고 원자로 연료를 안전하게 저장하기위한 용기를 만들 것입니다. 반응기에는 지구를 오염시킬 수있는 방사성 냉각수가 없으며 NASA는 현재 반응기가 작동 중에 방사선으로부터 방사선을 방출 할 수있는 방법에 대한 연구를하고 있습니다. 이러한 방법은 반응기 자체에 보호 장치를 구축하고 행성/달 표면에 반응기의 부분을 매장하는 것이 포함됩니다.
Kilopower 프로토 타입은 우주 비행에서 사용될 수있는 장치와 여러 가지 방법으로 다르지만 프로토 타입은 비행 준비가 가능한 장치를 염두에두고 설계되었으므로 두 장치 간의 전환은 그리 어렵지 않아야합니다. NASA는 다음에 비행 테스트로 이동할 것이지만, 현재 이러한 테스트에 대한 결정적인 날짜는 없습니다. 킬로 파워 발전기는 표면 임무에 사용할 수 있지만 이온 추진 시스템에 에너지를 제공하거나 제안 된 음력 궤도 플랫폼 게이트 웨이 프로젝트에 사용될 수도 있습니다.
