Tractebel
Завръщането на Луната изисква решаване на проблема с надеждното захранване на лунните мисии.
Слънчевата енергия е в изобилие на някои места на Луната, но тя не винаги е надеждна поради дългите лунни нощи и екстремните температурни промени. Ето защо инженерите проучват ядрената енергия като алтернатива, осигуряваща непрекъснатата енергия.
За лунните космически мисии изследователите представят концептуален проект за радиоизотопна енергийна система (RPS), използваща плутоний-238 (Pu-238). Радиоизотопните енергийни системи, захранвани с Pu-238, са важни за космическите апарати, които работят там, където слънчевата енергия не е достатъчна.
Тази разработка е в рамките на консорциума PULSAR, съставен от водещи европейски организации, който се ръководи от Tractebel и се финансира от Евратом.
Проектът PULSAR постига целите си, като изготвя проект за RPS, насочен към Луната, и проучване за осъществимост на европейското производство на Pu-238.
Тези системи генерират електроенергия от естествения разпад на изотопи като плутоний-238, осигурявайки надежден източник на енергия за мисии, работещи в предизвикателната лунна среда.
RPS използва два двигателя на Стърлинг за преобразуване на топлината, генерирана от разпадането на плутоний-238 (Pu-238), в електричество.
Съществуващите ядрени батерии и генератори изискват значително количество гориво и са обемисти, което увеличава теглото при изстрелване. PULSAR има за цел да подобри ефективността и да намали размера/масата, като използва усъвършенстван двигател на Стърлинг в своята радиоизотопна енергийна система.
Предназначен е да осигурява електрическа мощност между 100 и 500 W. Тази мощност е специално проектирана, за да отговори на нуждите на луноход или товарен кораб, работещ на Луната.
Системата е проектирана със специфични характеристики за безопасност, за да се гарантира, че може да бъде изстреляна безопасно от Космическия център във Френска Гвиана.
„Модулната конструкция осигурява устойчивост срещу повреда на двигателя, като очакваната ефективност на термоелектрическото преобразуване е 20 %“, се отбелязва в прессъобщението.
Необходимост от ядрена енергия
Предизвикателните условия на Луната превръщат ядрената енергия в критичен компонент на лунните мисии.
14-дневните нощи на Луната правят слънчевата енергия непрактична без огромни и сложни акумулаторни системи. От друга страна, на Луната има райони, особено в кратерите близо до полюсите, които са в непрекъсната тъмнина.
Тези постоянно затъмнени области са потенциално богати на ресурси като воден лед, което ги прави основни цели за изследване на бъдещи мисии. Въпреки това слънчевата енергия няма да може да бъде използвана в такива тъмни места за изследване.
Ядрената енергия осигурява постоянен, надежден и мощен източник на енергия, независим от слънчевата светлина. Ядрените експерти на Tractebel извършват обширни инженерни проучвания на RPS, които изследваха неговата структурна цялост, радиационна безопасност, топлинно поведение и механичен дизайн.
„Екипът разработи триизмерен механичен и термичен модел за симулиране на лунните условия, който осигурява основа за бъдещи итерации на дизайна и по-високи нива на техническа готовност (TRL). Тази работа поставя основите за участието на Европа в предстоящата мисия на лунния модул „Аргонавт“,“ се отбелязва в съобщението за пресата.
Освен това консорциумът има за цел да създаде европейско производство на Pu-238 и свързаните с него технологии. Понастоящем Европа разчита на външни източници за този жизненоважен материал. Развиването на местен производствен капацитет е от съществено значение за осигуряване на бъдещето на Европа в областта на космическите изследвания.
Източник: InterestingEngineering
