美国国家航空航天局(NASA)和美国能源部下属的国家核安全管理局(NNSA)已经成功演示了一种新的核反应堆动力系统，该系统可以实现载人登月、火星和其他目的地的长期任务。

 

美国家航空航天局星期三在克利夫兰的格伦研究中心举行的新闻发布会上宣布了这个被称为Kilopower反应堆的试验结果。Kilopower实验从2017年11月到今年3月在美国国家安全局内华达国家安全中心进行。

 

美国宇局正在开发和研究Kilopower项目，以满足该机构预期的未来行星表面能源需求。美国宇航局空间技术任务理事会Kilopower项目的目标是展示空间裂变动力系统技术，使宇航员能够在行星上执行地面任务。

 

“安全、高效和充足的能源将是未来机器人和人类探索的关键，”美国宇航局负责太空技术任务理事会(STMD)的代理副署长吉姆·罗伊特(Jim Reuter)说。“随着Kilopower项目的发展，我预计它将成为月球和火星电力架构的重要组成部分。”

 

Kilopower是一个小型、轻型的裂变电力系统，能够提供高达10千瓦的电力——足够几个普通家庭连续使用——至少10年。四个Kilopower单元将提供足够的能量来建立一个前哨站。天富注册

 

 

根据Glenn的Kilopower首席工程师Marc Gibson的说法，这种开创性的电力系统在月球上非常理想，因为月球上的夜晚相当于地球上的14天，所以利用阳光发电很困难。

 

吉布森说:“Kilopower使我们有能力执行更高功率的任务，并探索月球的暗影环形山。”“当我们开始派遣宇航员在月球和其他行星上进行长时间停留时，将需要一种我们以前从未需要过的新力量。”

 

原型动力系统使用固体铸造铀235反应堆堆芯，大约有纸巾卷大小。被动式钠热管将反应堆的热量传递到高效的斯特林发动机，发动机将热量转化为电能。天富注册

 

据美国国家核安全管理局洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos National Laboratory)的首席反应堆设计师大卫·波斯顿(David Poston)说，最近在内华达州进行的实验有两方面的目的:一是证明该系统可以利用裂变能量发电，二是证明该系统无论在何种环境下都是稳定和安全的。

 

波斯特顿说:“我们在这个反应堆上尽了最大努力，按照名义上和非正常运行的情况，克拉斯蒂成功通过了考验。”

 

核裂变系统可提供空间探索动力

 

NASA和NNSA的工程师使用斯特林技术(KRUSTY系统)降低千瓦反应堆周围真空室的墙壁。真空室随后被抽真空，以模拟KRUSTY操作时的空间条件。鸣谢:洛斯阿拉莫斯国家实验室

 

Kilopower团队分四个阶段进行了实验。在没有电源的情况下进行的前两个阶段，确认了系统的每个组件都按照预期的方式运行。在第三阶段中，在进入最后阶段之前，团队增加了能量以逐步加热核心。实验最后进行了28小时的全功率测试，模拟了一次任务，包括反应堆启动、爬升到全功率、稳定运行和关机。

 

在整个实验过程中，团队模拟了功率降低、发动机故障和热管故障，表明该系统可以继续运行并成功处理多次故障。

 

吉布森说:“我们对这套系统进行了测试。他说:“我们非常了解这个反应堆，这次测试证明这个系统按照我们设计的方式工作。不管我们把它暴露在什么样的环境中，这个反应堆都表现得很好。”

 

Kilopower项目正在开发任务概念，并执行额外的风险降低活动，为未来可能的飞行演示做好准备。该项目仍将是STMD游戏改变发展计划的一部分，目标是在2020财政年度过渡到技术演示任务计划。

 

这样的示范可能为未来Kilopower系统铺平道路，该系统为人类在月球和火星上的前哨站提供电力，包括依赖就地资源利用来生产本地推进剂和其他材料的任务。