A Rússia quer enviar a usina nuclear para o planeta marte

Recentemente, a agência de projetos do Arsenal, ofereceu-se para entregar uma usina nuclear a Marte. O chefe da estatal Dmitry Rogozin imediatamente chamou a ideia de "jardim de infância". Tal reação parece tão estranha quanto possível contra a ideia de "atomização" do espaço. Além disso, há muito tempo colegas americanos da indústria vêm desenvolvendo sua própria versão do reator para pesquisas extraterrestres e já testaram um protótipo com sucesso.

A RIA Novosti relatou sobre uma ideia interessante de engenheiros e cientistas russos do KB "Arsenal" com referência aos documentos internos da empresa à disposição da agência. De acordo com o conceito proposto, a usina nuclear pode ser usada para fornecer energia a uma promissora base doméstica em Marte. A potência da instalação não foi especificada, mas está prevista a utilização do rebocador nuclear Zeus para entregá-la ao Planeta Vermelho. Ou seja, cerca de 10-20 toneladas, o que é comparável ao reator da própria espaçonave (cerca de um megawatt de energia elétrica).

Na aproximação de Marte, a usina nuclear até então sem nome terá que se separar, entrar na atmosfera e descer à superfície usando pára-quedas. O rebocador nuclear irá então manobrar no campo gravitacional do Planeta Vermelho e pousar em um curso de retorno. Ele pode ser usado como um poderoso repetidor de sinal localizado em um dos pontos de Lagrange do sistema Terra-Marte. Nesta área do espaço, as forças gravitacionais dos dois planetas são equalizadas e um objeto pode estar em uma posição relativamente estável sem um consumo significativo de combustível.

Curiosamente, nos Estados Unidos, o desenvolvimento de reatores nucleares para uso no espaço e em outros corpos celestes está ocorrendo em um ritmo bastante vigoroso. O projeto Kilopower começou em 2015 e, em 2018, especialistas da NASA demonstraram um protótipo funcional. É radicalmente diferente de qualquer esquema. O elemento combustível nele aquece os tubos de calor com sódio fundido, que, por sua vez, transfere energia para os motores Stirling de pistão livre. E eles já estão gerando eletricidade em um gerador linear.

Durante uma série de experimentos em grande escala, a instalação mostrou uma eficiência de cerca de 30% - uma ordem de magnitude a mais do que os reatores criados anteriormente para trabalhar no espaço. Na verdade, essa eficiência é comparável à das usinas nucleares "completas", onde o combustível radioativo em decomposição transforma a água em vapor, que aciona as turbinas. Ao mesmo tempo, o Kilopower com energia elétrica por kilowatt pesa apenas 134 kg e contém 28 kg de urânio-235 (o tamanho de um núcleo fundido é comparável a um rolo de papel toalha).

Por um lado, o projeto americano não surpreende a imaginação com a potência declarada: o maior modelo Kilopower produzirá 10 quilowatts e pesará uma tonelada e meia. O que é isso comparado a um megawatt! Por outro lado, o desenvolvimento da NASA não é simples, mas elementar. Além da haste de controle e dos pistões nas câmaras vedadas dos motores Stirling, ele não possui nenhuma peça móvel. A vida útil estimada chega a 12-15 anos, dependendo do modo de operação, não precisa de resfriamento (dissipação passiva de calor pelas paredes da caixa é suficiente) e manutenção ou reabastecimento.

A usina nuclear da classe megawatt (NPPU), que se tornará o coração do Zeus doméstico (o projeto Nuclon), usa uma abordagem mais “terrena”. O núcleo do reator aquece o gás refrigerante (hélio com xenônio), que aciona a turbina. O excesso de calor é descarregado pelo radiador de gotejamento para o espaço aberto. O desenvolvimento de todo o sistema tem ocorrido com sucesso variável desde 2009. De acordo com algumas informações, inclusive com base nas declarações de Rogozin, parece que hoje alguns componentes do rebocador nuclear foram testados e vários modelos de produção foram criados. O primeiro vôo do Zeus está previsto para 2030 e durará 50 meses.

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