Een nieuw kernenergiesysteem dat langdurige bemande missies naar de maan mogelijk maakt, Mars en andere bestemmingen hebben onlangs een uitgebreide operationele test doorstaan ​​in de woestijn van Nevada, goed presteren onder verschillende uitdagende omstandigheden.

"We gooiden alles wat we konden naar deze reactor, in termen van nominale en niet-normale [BA(1] bedrijfsscenario's en KRUSTY is met vlag en wimpel geslaagd, " zei David Poston van Los Alamos National Laboratory, de hoofdontwerper van de reactor.

Het recente experiment in Nevada, uitgevoerd door NASA en de National Nuclear Security Administration (NNSA) van het Department of Energy, toonde aan dat het systeem elektriciteit kan opwekken met splijtingskracht en toonde aan dat het systeem stabiel en veilig is, ongeacht in welke omgeving het zich bevindt.

Het bureau maakte de resultaten van de demonstratie bekend, genaamd het Kilopower Reactor Using Stirling Technology (KRUSTY) experiment, tijdens een persconferentie vandaag in het Glenn Research Center in Cleveland. Het Kilopower-experiment werd van november 2017 tot en met maart uitgevoerd op de Nevada National Security Site van de NNSA.

"Veilig, efficiënte en overvloedige energie zal de sleutel zijn tot toekomstige robot- en menselijke verkenning, " zei Jim Reuter, NASA's waarnemend associate administrator voor de Space Technology Mission Directorate (STMD) in Washington. "Ik verwacht dat het Kilopower-project een essentieel onderdeel zal zijn van de maan- en Mars-krachtarchitecturen naarmate ze evolueren."

Kilopower is een kleine, lichtgewicht kernsplijtingssysteem dat tot 10 kilowatt aan elektrisch vermogen kan leveren - genoeg om meerdere gemiddelde huishoudens te laten draaien - gedurende ten minste 10 jaar. Vier Kilopower-eenheden zouden voldoende stroom leveren om een ​​buitenpost te stichten. Een video legt uit hoe kilopower werkt.

Volgens Marc Gibson, lead Kilopower engineer bij Glenn, het baanbrekende energiesysteem is ideaal voor de maan, waar energieopwekking uit zonlicht moeilijk is omdat maannachten gelijk zijn aan 14 dagen op aarde.

"Kilopower geeft ons de mogelijkheid om missies met veel hogere macht uit te voeren, en om de beschaduwde kraters van de maan te verkennen, " zei Gibson. "Als we astronauten gaan sturen voor een lang verblijf op de maan en naar andere planeten, dat zal een nieuwe klasse van kracht vereisen die we nog nooit eerder nodig hebben gehad."

Het prototype voedingssysteem maakt gebruik van een solide, gegoten uranium-235 reactorkern, ongeveer zo groot als een rol keukenpapier. Passieve natriumwarmtepijpen brengen reactorwarmte over naar zeer efficiënte Stirling-motoren, die de warmte omzetten in elektriciteit.

Het team van Kilopower voerde het experiment uit in vier fasen. De eerste twee fasen, uitgevoerd zonder stroom, bevestigd dat elk onderdeel van het systeem zich gedroeg zoals verwacht. Tijdens de derde fase, het team verhoogde de kracht om de kern stapsgewijs te verwarmen voordat hij doorging naar de laatste fase. Het experiment culmineerde in een 28 uur durende, full-power test die een missie simuleerde, inclusief het opstarten van de reactor, opvoeren naar vol vermogen, stabiele werking en afsluiten.

Gedurende het experiment, het team simuleerde vermogensvermindering, defecte motoren en defecte heatpipes, waaruit blijkt dat het systeem kan blijven werken en meerdere storingen met succes kan afhandelen.

Het Kilopower-project ontwikkelt missieconcepten en voert aanvullende risicobeperkende activiteiten uit ter voorbereiding op een mogelijke toekomstige vliegdemonstratie. Het project zal deel blijven uitmaken van het STMD's Game Changing Development-programma met als doel om in het fiscale jaar 2020 over te gaan naar het Technology Demonstration Mission-programma.

Zo'n demonstratie zou de weg kunnen banen voor toekomstige Kilopower-systemen die menselijke buitenposten op de maan en Mars van stroom zullen voorzien, inclusief missies die afhankelijk zijn van in-situ gebruik van hulpbronnen om lokale drijfgassen en andere materialen te produceren.

Het Kilopower-project wordt geleid door Glenn, in samenwerking met NASA's Marshall Space Flight Center in Huntsville, Alabama, en NNSA, inclusief het Los Alamos National Laboratory, Nevada National Security Site en Y-12 National Security Complex.