Η NASA για άλλη μια φορά διευρύνει τα όρια της εξερεύνησης του διαστήματος, αυτή τη φορά με μια πρωτοποριακή εξέλιξη στην τεχνολογία πυρηνικών καυσίμων.
Νέες δοκιμές καυσίμων
Ο οργανισμός δοκιμάζει έναν νέο τύπο πυρηνικού καυσίμου που υπόσχεται να ξεπεράσει το παραδοσιακό πλουτώνιο-238, φέρνοντας ενδεχομένως επανάσταση στον τρόπο με τον οποίο τροφοδοτούμε διαστημόπλοια. Αυτή η καινοτόμος προσπάθεια αποτελεί μέρος της ευρύτερης αποστολής της NASA να ενισχύσει την αξιοπιστία και τη μακροζωία των διαστημικών αποστολών, διασφαλίζοντας ότι τα διαστημόπλοια μπορούν να λειτουργούν αποτελεσματικά ακόμη και στα πιο απαιτητικά περιβάλλοντα.
Το Ερευνητικό Κέντρο Glenn της NASA στο Κλίβελαντ έκανε ένα σημαντικό βήμα μπροστά συνεργαζόμενο με το Πανεπιστήμιο του Λέστερ στο Ηνωμένο Βασίλειο. Μαζί, δοκίμασαν μια γεννήτρια Stirling που τροφοδοτείται από προσομοιωτές πηγής θερμότητας αμερίκιο-241. Αυτοί οι προσομοιωτές μιμούνται τη θερμική απόδοση της αποσύνθεσης του αμερίκιο, επιτρέποντας στους μηχανικούς να αξιολογήσουν την απόδοση και την αξιοπιστία της γεννήτριας χωρίς τους κινδύνους χειρισμού ραδιενεργών υλικών.
Ο μετατροπέας Stirling, σε αντίθεση με τους συμβατικούς θερμικούς κινητήρες, χρησιμοποιεί πλωτά έμβολα χωρίς στροφαλοφόρο άξονα ή περιστρεφόμενα ρουλεμάν. Αυτός ο σχεδιασμός επιτρέπει στη γεννήτρια να λειτουργεί συνεχώς για δεκαετίες με ελάχιστη φθορά. Ένα αξιοσημείωτο χαρακτηριστικό της γεννήτριας Stirling είναι η ικανότητά της να συνεχίζει να παράγει ενέργεια ακόμη και αν ένας μετατροπέας αποτύχει. Αυτή η αξιοπιστία είναι κρίσιμη για αποστολές που δεν μπορούν να αντέξουν απώλειες ενέργειας στο βαθύ διάστημα.
Ο Salvatore Oriti, μηχανολόγος μηχανικός στο Glenn, τόνισε την ταχεία πρόοδο που έχει σημειωθεί από την ιδέα στο πρωτότυπο, τονίζοντας τη συνέργεια μεταξύ της NASA και του Πανεπιστημίου του Leicester. Οι επιτυχημένες δοκιμές απόδοσης και αποδοτικότητας έχουν ανοίξει το δρόμο για την ανάπτυξη μιας πλατφόρμας δοκιμών επόμενης γενιάς που στοχεύει σε χαμηλότερη μάζα και υψηλότερη πιστότητα, προετοιμασμένη για περιβαλλοντικές δοκιμές. Εάν είναι επιτυχής, το αμερίκιο-241 θα μπορούσε να επεκτείνει τις επιλογές ενέργειας της NASA για αποστολές στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα, όπου το ηλιακό φως είναι σπάνιο και η αξιοπιστία είναι υψίστης σημασίας.
Ισχύς που Διαρκεί Δεκαετίες
Η εστίαση της NASA στο αμερίκιο-241 έρχεται σε μια εποχή που η ζήτηση για μακρόβια, συμπαγή και αποτελεσματικά συστήματα ενέργειας είναι μεγαλύτερη από ποτέ. Αυτή η ανάγκη δεν αφορά μόνο τα ρομποτικά διαστημόπλοια, αλλά και τις μελλοντικές επανδρωμένες αποστολές και τις επιχειρήσεις στην επιφάνεια της Σελήνης. Με χρόνο ημιζωής 432 ετών, το αμερίκιο-241 προσφέρει μια συναρπαστική εναλλακτική λύση στο πλουτώνιο-238, το οποίο είναι πιο ακριβό και δύσκολο να παραχθεί σε κλίμακα.
Η συνεργασία μεταξύ της NASA και του Πανεπιστημίου του Λέστερ βασίζεται σε χρόνια ανάπτυξης από τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Διαστήματος. Η ομάδα του Glenn εργάζεται στην επόμενη έκδοση του δοκιμαστικού χώρου, στοχεύοντας σε ένα σχέδιο που είναι ελαφρύτερο, πιο αποτελεσματικό και ικανό να αντέξει τις περιβαλλοντικές ακραίες συνθήκες της εκτόξευσης και των διαστημικών ταξιδιών.
Οι επερχόμενες δοκιμές θα υποβάλουν το σύστημα σε δονήσεις, θερμικούς κύκλους και συνθήκες κενού, διασφαλίζοντας ότι μπορεί να αντέξει τις δυσκολίες των πραγματικών αποστολών. Εάν υλοποιηθεί πλήρως, οι γεννήτριες Stirling που τροφοδοτούνται με αμερίκιο θα μπορούσαν να τροφοδοτήσουν επιστημονικά όργανα, διαστημόπλοια προσεδάφισης ή μικρά επιφανειακά ενδιαιτήματα σε περιβάλλοντα όπου το ηλιακό φως είναι ασθενές ή αναξιόπιστο, όπως οι μόνιμα σκιασμένοι κρατήρες της Σελήνης ή τα παγωμένα φεγγάρια του Δία και του Κρόνου.
Επέκταση των Οριζόντων της Εξερεύνησης του Διαστήματος
Το δυναμικό του αμερίκιο-241 ως πηγή ενέργειας για αποστολές στο βαθύ διάστημα είναι τεράστιο. Η ικανότητά του να παρέχει μακροχρόνια, αξιόπιστη ενέργεια θα μπορούσε να επιτρέψει στα διαστημόπλοια να εξερευνήσουν μακρύτερα από ποτέ το ηλιακό σύστημα. Αυτή η δυνατότητα είναι απαραίτητη για την εξερεύνηση περιοχών όπου η ηλιακή ενέργεια δεν είναι εφικτή λόγω απόστασης από τον Ήλιο ή άλλων περιβαλλοντικών παραγόντων.
Το μέλλον της διαστημικής ενέργειας
Η ανάπτυξη του αμερίκιου-241 ως πυρηνικής πηγής καυσίμου αντιπροσωπεύει ένα σημαντικό άλμα προς τα εμπρός στην αναζήτηση βιώσιμων και αποδοτικών λύσεων διαστημικής ενέργειας. Οι συνεχιζόμενες προσπάθειες έρευνας και δοκιμών από τη NASA και τους συνεργάτες της είναι κρίσιμες για την αντιμετώπιση της αυξανόμενης ζήτησης για συστήματα ενέργειας που μπορούν να υποστηρίξουν αποστολές μεγάλης διάρκειας. Καθώς οι προσπάθειες εξερεύνησης του διαστήματος γίνονται πιο φιλόδοξες, η ανάγκη για αξιόπιστες και μακροχρόνιες πηγές ενέργειας θα αυξάνεται μόνο.
www.worldenergynews.gr
