برای امیدوار ساختن انسان‌ها در هر سطحی از استعمار یا مسکونی‌سازی طولانی‌مدت مریخ، ما باید سیستم‌های تولید توانی توسعه دهیم که بتوانیم از طریق آن‌ها نیازهای انرژی خود را در آن دنیای جدید برآورده کنیم. در راستای همین نیازها، ناسا، وزارت انرژی ایالات متحده (DOE) و آزمایشگاه ملی لوس آلاموس (LANL) با جدیت روی طرحی موسوم به کیلوپاور Kilopower کار کرده‌اند. کیلوپاور یک راکتور انرژی هسته‌ای جمع‌و‌جور است که می‌تواند روی سیاره‌ی سرخ و جاهایی فراتر از آن کار کند.
مقاله‌های مرتبط:
نمونه‌ی اولیه‌ی راکتور کیلوپاور تقریبا به‌اندازه‌ی یک ظرف قهوه است و از اورانیوم برای تأمین برقی بین یک کیلووات و ۱۰ کیلووات تا مدت ۱۰ سال استفاده می‌کند. ۱۰ کیلووات در هر روز برای یک خانواده‌ی معمولی در اینجا روی کره‌ی زمین بیش از اندازه کافی است؛ اما اگر هدف نهایی ناسا حفظ مردم در مریخ و فراسوی آن باشد، ناسا نیاز به مقادیر بیشتری خواهد داشت. پت مک‌کلور، مدیر پروژه‌ی کیلوپاور در LANL، گفته است:
یک دستگاه توستر معمولی در حدود یک کیلووات توان استفاده می‌کند. در یک خانواده‌ی معمولی شما، به‌طور متوسط روزانه حدود ۵ کیلووات در هر بازه‌ی زمانی معین استفاده می‌کنید. متوجه می‌شویم که این مقدار انرژی برای ناسا هم قابل توجه است. در ناسا، از ده‌ها تا صدها وات برق استفاده می‌شود، بنابراین یک کیلووات یا ۱۰ کیلووات برق، اساسا مقدار زیادی است.
لی مسیان، تکنسین اصلی ناسا در زمینه‌ی ذخیره‌ی انرژی و توان به رویترز گفته است که یک مأموریت انسانی به احتمال زیاد نیاز به ۴۰ تا ۵۰ کیلو وات الکتریسیته خواهد داشت؛ به‌نحوی که بتواند همه‌ی انرژی مورد نیاز برای فعالیت‌های فضانوردان را تامین کند. ممکن است این پرسش برای برخی پیش آید که چرا ناسا تصمیم به تولید راکتوری کوچکتر گرفته است که برق کمتری نسبت به همتایان بزرگتر خود تولید می‌کند؟
با وجود اینکه ما اذعان می‌کنیم راکتورهای سنتی مسئله‌ی انرژی را حل می‌کنند، ولی مک‌کلور اشاره می‌کند که اندازه‌ی کوچکتر نمونه‌ی اولیه، پیش‌بینی عملکرد و همچنین کارکرد آن را آسان‌تر می‌کند. راکتور چندگانه‌ی کیلوپاور می‌تواند به‌طور همزمان استفاده شود و حتی می‌تواند خود را کنترل کند؛ بدین معنی که شانس کمتری برای فروگداخت هسته‌ای (گدازش استوانه‌هاى سوخت اتمي در اثر خرابی دستگاه‌هاى سردكن و رها شدن تابش خطرناک) وجود دارد. مک‌کلور می‌گوید:
سوخت مذاب اگر هم غیرممکن نباشد، می‌تواند برای کاربردهایی که ما مد نظر داریم، بسیار دشوار باشد؛ برپایه‌ی روشی که ما فیزیک مسئله را مبتنی بر آن طراحی کرده‌ایم، رآکتور اساسا گرما را به‌همان میزانی که از آن درخواست می‌شود، تحویل می‌دهد. بنابراین اگر ما خنک‌کننده را از دست بدهیم و میزان انرژی حرارتی تغییر کند، توان رآکتور با همان میزان جدید تطبیق پیدا می‌کند و به خروجی متناسب با آن می‌رسد.
هر راکتوری که برای ماموریت‌های ماه و مریخ مورد استفاده قرار می‌گیرد، باید کاملا بادوام باشد و بتواند در برابر محیط‌ها و عناصر آسیب‌زننده یا سخت عملکرد مناسبی ارائه دهد. در مریخ، توان رسیده‌از خورشید در طول فصل‌ها تغییر می‌کند و طوفان گرد و غبار می‌تواند برای چندین ماه طول در جریان باشد. در کره‌ی ماه، یک شب سرد رطوبت به مدت ۱۴ روز زمینی ادامه دارد. راکتور کیلوپاور به‌طور خاص با در نظر گرفتن این موانع طراحی شده است. میسون در نشریه‌ی خبری ناسا گفت:
ما یک منبع توان می‌خواهیم که بتواند محیط های با شرایط دشوار یا شدید را اداره کند. کیلوپاور با سراسر سطح مریخ می‌تواند سازگار شود؛ از جمله پهنه‌های شمالی سیاره که ممکن است آب در آنجا وجود داشته باشد. کیلوپاور می‌تواند در ماه هم برای کمک به جستجو به‌دنبال منابعی در گودال‌های سایه‌ای و تاریک به کار گرفته شود.
به‌گفته‌ی مک‌کلور، برنامه‌ی فعلی این است که از مدل یک کیلوواتی کیلوپاور برای ماموریت‌های فضایی یا ماموریت‌های دیگر به سیارات دیگر استفاده کنیم. نسخه‌ی ۱۰ کیلواتی برای ماموریت‌های فضایی یا ماموریت‌های عمیق به سطح مریخ استفاده خواهد شد. ناسا برای مورد دوم، پنج رآکتور كیلوپاور را به فضا ارسال می‌كند.
به‌گزارش پایگاه پاپیولار ساینس، ناسا در حال مذاکره با گروه‌های تجاری است تا بررسی کنند که آیا علاقه‌ای از سوی آن‌ها برای استفاده از راکتورهای کیلوپاور در پروژه‌های اکتشاف فضایی خود خواهند داشت یا خیر. در حالی که فعلا از هیچ شرکتی نامی برده نشده است، اسپیس‌ایکس ایلان ماسک و لاکهید مارتین احتمالا نخستین گزینه‌هایی هستند که به ذهنمان می‌رسند. با این حال به آزمایش‌های بیشتری پیش از راه‌اندازی و استفاده از کیلوپاور نیاز است. ناسا قصد دارد در هفته‌های پیش رو، سیستم تامین توان کیلوپاور را به هسته‌ی رآکتور خود برای بررسی‌های نهایی متصل کند. این بررسی‌ها باید تا اواخر ماه مارس ادامه یابد و پس از آن یک آزمایش توان کامل آغاز خواهد شد که انتظار می‌رود حدود ۲۸ ساعت طول بکشد.
اگرکیلوپاور بتواند مراحل لازم برای راه‌اندازی و ارسال به فضا را سپری کند، باید آن را به‌عنوان دومین راکتور هسته‌ای ارسال‌شده به فضا توسط ایالات متحده به شمار آوریم. مورد نخست SNAP 10A که در سال ۱۹۶۵ به فضا ارسال شده است. باید امیدوار باشیم که مدت عملکرد راکتور دوم، بیشتر از عملکرد ۴۳ روزه‌ی راکتور اول باشد.
ارسال دیدگاه