Varias agencias espaciales y socios comerciales planean enviar naves espaciales tripuladas a la Luna y Marte durante los próximos 15 años.Además de poner “huellas y banderas” en estos cuerpos celestes, hay planes para construir una infraestructura para la existencia humana a largo plazo.Actualmente se están investigando y desarrollando varias tecnologías para cumplir con los requisitos de esta misión y garantizar la seguridad de los astronautas.
En el corazón de estas tecnologías está lograr la autosuficiencia en términos de recursos, materiales y energía.Para asegurar que estas misiones tengan toda la energía que necesitan para operar, la NASA estápoder superficial de fisión(FSP) proporcionan un suministro de energía seguro, eficiente y confiable.La tecnología, junto con las células solares, las baterías y las pilas de combustible, permitirá misiones a largo plazo a la Luna y Marte en un futuro próximo.
Para la NASA, tener un reactor de fisión para trabajar en la superficie lunar no vale la pena.Programa Artemisa, que tiene como objetivo crear un programa de “exploración lunar continua”.Esto significa que necesitará la siguiente infraestructura:puerta de la luna(donde el barco atracará y se reabastecerá) yCampamento base de ArtemisaSuperficies que comen, hacen ejercicio y duermen cuando los astronautas no están realizando astronautas (EVA), es decir, trabajo de superficie.
La base requiere cantidades significativas de electricidad para que los astronautas puedan usar los recursos naturales de la luna para recargar sus sondas, realizar experimentos y producir agua, propulsores, materiales de construcción y oxígeno gaseoso.Utilización de los recursos en el sitio(ISRU).Jim Reuter es subgerente de la Dirección de Misiones de Tecnología Espacial (STMD) de la NASA, que financia proyectos de energía de superficie de fisión.
“La abundancia de energía será la clave para la futura exploración espacial”, dijo a la NASA.presione soltar.“Espero que el sistema de energía de superficie de fisión sea una gran adición a nuestros planes para arquitecturas de energía para la Luna y Marte e incluso impulsará la innovación para su uso aquí en la Tierra”.Este concepto fue desarrollado por la NASA.kilo de potenciaEl proyecto es un esfuerzo por crear un sistema de fisión compacto y liviano capaz de entregar hasta 10 kW de potencia de forma continua durante al menos 10 años.
El proyecto se completó con éxito en marzo de 2018.Reactores de kilopotencia con tecnología Stirling(KRUSTY) Manifestante.El prototipo constaba de un núcleo de reactor rígido de uranio-235 fundido (aproximadamente del tamaño de un rollo de toallas de papel) y tubos de calor pasivos de sodio que transfieren de manera eficiente el calor generado por la reacción de fisión lenta.motor Stirling, convierte el calor en electricidad.
Sobre la base de este éxito, la NASA se ha asociado desde entonces con los Estados Unidos.Departamento de Energía(DoE) – a travésLaboratorio Nacional de Idaho(INL) OperacionesAlianza Energética Battelle– Desarrollar FSP inspirados en Kilopower para el programa Artemis.Esto culminará con una demostración de tecnología programada tentativamente para principios de la década de 2030, y el reactor prototipo se enviará a la luna para probar sus capacidades en condiciones lunares.
Todd Tofil, gerente de proyectos de FSP en la NASA, dijo:Centro de investigación Glen,explicación:
“NASA y DOE están trabajando juntos en este desarrollo importante y desafiante. Este desarrollo, cuando se complete, sería un paso notable hacia la exploración humana a largo plazo de la Luna y Marte.Aprovecharemos las capacidades únicas del gobierno y la industria privada para proporcionar energía confiable y continua, independientemente de la posición de la luna”.
19 de noviembreUno, NASA y DoEEmpresas americanas para el concepto de diseño.Para un sistema de energía de fisión listo para ser lanzado en menos de una década para demostraciones en la luna.como se especifica endocumento de solicitud, el FSP “debe constar de un núcleo de reactor alimentado con uranio, un sistema de conversión de energía (PCS), un sistema de gestión térmica y un sistema de gestión y distribución de energía (PMAD), que puede proporcionar una potencia continua de 40 kW o más. Al final de su vida útil, la interfaz de usuario está encendida”.
Junto con los métodos convencionales, los reactores de fisión pequeños y livianos se consideran ideales para proporcionar electricidad para la exploración lunar.Para empezar, el sistema de fisión es estable y puede operar de forma continua en los cráteres permanentemente sombreados salpicados de la Cuenca Aitken del Polo Sur de la Luna.En las noches lunares (que duran 14 días terrestres), la energía solar rara vez está disponible, por lo que los reactores nucleares son muy deseables.
El sistema que la NASA prevé proporcionará al menos 40 kW de energía, suficiente para alimentar continuamente 30 hogares en el planeta durante 10 años.Gracias a los avances tecnológicos, los sistemas de energía nuclear también se pueden escalar para crear sistemas pequeños y livianos.Esto es fundamental para cumplir con los requisitos de la misión Artemis de la NASA para los sistemas de energía que pueden operar de forma autónoma desde la cubierta de los módulos de aterrizaje lunares o las sondas de superficie lunar.
Un sistema como este FSB configurado podría proporcionar suficiente energía para mantener una base lunar en Marte y (en las próximas décadas) un puesto de avanzada.En Marte, los cambios estacionales provocan tormentas de polvo, a veces lo suficientemente grandes como para envolver todo el planeta y durar meses.En momentos como este, la energía solar no es confiable y la energía eólica, las baterías y las celdas de combustible solo pueden permitirse esa cantidad.
Otra ventaja de este estudio es quesistema de propulsión nuclearSe basa en reactores nucleares para generar electricidad.Éstos incluyen:Propulsión nuclear-térmica y nuclear-eléctrica(NTP/NEP) puede reducir el tiempo de viaje a Marte a unas pocas horas.100 días.Aquí nuevamente, la NASA ha estado trabajando en esta tecnología durante décadas, con resultados muy alentadores, tales como:Reactor de Nerva).
Durante los próximos 12 meses, la NASA y el DOE seleccionarán una empresa estadounidense competidora para desarrollar el diseño inicial.Esto señalará las solicitudes de la industria para el diseño final y la construcción de un sistema de energía de fisión calificado para vuelo el próximo año.Los finalistas en esta etapa competirán por una misión para demostrar el diseño terminado a la luna.Si todo va bien, trabajar en la superficie de la Luna y Marte no tendrá que preocuparse de que se apague la luz.
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