Istraživači u Njemačkoj razvijaju mini nuklearni reaktor za Mjesec

Nuklearni reaktor na Mjesecu! - zvuči kao znanstvena fantastika. No, istraživači trenutno provode razvoj mini nuklearnog reaktora za Mjesec u Garchingu kraj Münchena. Takvi mini-nuklearni reaktori bit će namijenjeni opskrbi energijom budućih svemirskih baza s ljudskom posadom na Mjesecu. 

U budućim svemirskim misijama, ljudi će duže vremena boraviti i istraživati na Mjesecu, pa čak i na Marsu. U tu svrhu američka svemirska agencija NASA trenutno razvija nuklearni reaktor koji će u početku raditi na površini Mjeseca. Istovremeno, i Njemačka radi na vrlo naprednim dizajnima za opskrbu Mjeseca nuklearnom energijom.

Priču o razvoju novih nuklearnih reaktora za Mjesec za prestižni njemački portal Tagesschau donosi Frank Bäumer.

Nuklearna energija nudi prednosti za buduće svemirske projekte

Znanstvenici sa Tehničkog sveučilišta u Münchenu u Garchingu intenzivno rade na rješenjima za opskrbu energijom pomoću nuklearne fisije. To će se koristiti u budućim europskim svemirskim ekspedicijama na druga nebeska tijela.

Prema dr. Christianu Reiteru, voditelju Katedre za primijenjene nuklearne tehnologije, napajanje iz solarnih ćelija nije dovoljno za tako ambiciozne projekte poput svemirske baze na Mjesecu: "Nuklearna energija jednostavno ima prednost iz razloga što se dobiva velika energija i gustoća snage iz veoma malog volumena."

Električna energija i toplina neophodni su za opstanak na Mjesecu

Kompaktna i kontrolirana opskrba energijom s najduljim mogućim trajanjem rada osnovni je preduvjet za trajniju ljudsku prisutnost na nekom drugom nebeskom tijelu kao što je Mjesec.

Napajanje neovisno o sunčevoj svjetlosti naročito je povoljno tijekom dugih mjesečevih noći, koje mogu trajati i do 20 dana. Istovremeno, na Mjesecu može postati iznimno hladno, osobito u polarnim područjima – i do minus 233 stupnjeva Celzijusa. Tada je toplina koju proizvodi reaktor neophodna za preživljavanje.

Mini nuklearni reaktor jednostavnog dizajna

Nuklearni reaktor na Mjesecu - to zvuči kao znanstvena fantastika. Međutim, "izvanzemaljski" reaktori nemaju mnogo toga zajedničkog s tehnički vrlo složenim nuklearnim elektranama na Zemlji. Temelje se na jednostavnim i ponekad vrlo starim načelima. Na primjer, "reaktor Kilopower", kojeg trenutačno razvija NASA i koji je također namijenjen za opskrbu energijom za postaje s ljudskom posadom na Mjesecu i Marsu u budućim misijama, u biti se sastoji od jednog gorivnog elementa obogaćenog uranom - veličine samo termos boce. Njegova toplina pokreće generator električne energije na principu Stirlingovog motora. Ovaj motor je toplinski motor koji je izumljen davne 1816. godine i može pretvoriti toplinu u električnu energiju u zatvorenom sustavu.

"Ako zamislite da lansirate nešto u svemir, onda to mora biti što je moguće otpornije i jednostavnije kako bi se što manje moglo pokvariti. Što je tehnologija robusnija, vjerojatnije je da će misija biti uspješna", objašnjava dr. Christian Reiter. Reaktor koji on i njegovi kolege razvijaju u Garchingu za program Terrae Novae Europske svemirske agencije, također je robustan i zahtijeva malo održavanja. 

Terrae Novae je ambiciozni program Europske svemirske agencije (ESA) za ljudsko i robotsko istraživanje svemira, poznat i kao E3P (European Exploration Envelope Programme). Cilj programa je uspostaviti održivu prisutnost u niskoj Zemljinoj orbiti, istražiti Mjesec i pripremiti se za slanje ljudi na Mars do 2040. godine.

Struja ili grijanje po potrebi

Još ne postoji prototip poput NASA-inog. Ali očekuje se da će reaktor kojeg razvijaju njemački znanstvenici u Grachingu, s emisijom od nekoliko stotina do tisuća kilovata toplinske energije, isporučivati znatno više energije od američkog reaktora.

Također reaktor će imati mogućnost dijeljenja toplinske i električne energije prema potrebi. Na primjer, prvo će otopiti vodeni led na Mjesecu pomoću topline, a zatim ga elektrolizom podijeliti na kisik i vodik. Na taj se način može dobiti zrak za udisanje ili raketno gorivo.

Rizici nuklearnih reaktora na Mjesecu i Marsu

Ali kakav rizik nosi rad nuklearnih reaktora na drugim nebeskim tijelima? Na Mjesecu, s praktički nepostojećom atmosferom bez vjetra i vremena, radioaktivne čestice se ne bi mogle širiti u slučaju nesreće kao na Zemlji. Prema dr. Christianu Reiteru, nesreća reaktora s curenjem zračenja u svakom bi slučaju ostala lokalno ograničen događaj.

S odgovarajućim zaštitnim pokrovom moglo bi se izbjeći i širenje radioaktivnosti. Najveći izazov za istraživače je lansirati nuklearno gorivo u svemir: "U tom slučaju reaktor bi bio zatvoren u raketi na način da čak i u slučaju pada ili eksplozije reaktor ostane netaknut."

Znanstvenici u Garchingu još moraju svladati nekoliko prepreka prije nego što njihov reaktor bude spreman za upotrebu. Dok Europa zaostaje za konkurencijom u mnogim područjima svemirskih putovanja, poput raketne tehnologije, prednjači u razvoju nuklearnog goriva. Najnovije istraživanje i razvoj nuklearnog reaktora za Mjesec u Garchingu u Njemačkoj može dati veliki doprinos neovisnom europskom putovanju u svemir.

Izvor: Tagesschau.