Tamarta nukliyeerka ee hawada sare. dardargelinta atomiga

Fikradda isticmaalka tamarta nukliyeerka si loo dhaqaajiyo hawada sare oo loogu isticmaalo saldhigyada ka baxsan berriga mustaqbalka maaha mid cusub. Beryahan danbe waxa ay ku soo biireen mowjado cusub, markii ay noqdeen goob ay ku loolamayaan awood weyn, waxa sii badanaya hirgalintooda.

NASA iyo Waaxda Tamarta ee Maraykanka ayaa bilaabay inay baadho shirkadaha wax iibiya mashaariicda tamarta nukliyeerka ee Dayaxa iyo Mars. Tani waa inay taageertaa cilmi-baarista muddada-dheer iyo laga yaabee xitaa mashaariicda dejinta. Hadafka NASA waa in loo diyaar garoobo soo saarista 2026. Geedka waa in si buuxda loo been abuuraa oo lagu ururiyaa dhulka ka dibna la tijaabiyaa badbaadada.

Anthony Calomino, Agaasimaha Tignoolajiyada Nukliyeerka ee NASA ee Maamulka Tignoolajiyada Hawada Sare, ayaa yiri Qorshaha ayaa ah in la horumariyo XNUMX-kilowatt oo nukliyeer ah oo fission ah kaas oo ugu dambeyntii la bilaabi doono lana dul dhigi doono dayaxa. (hal). Waa in lagu dhex daraa dhulka dayaxa oo xoojiye ayaa geyn doona dayax wareega. Soodejiye markaas keen nidaamka dusha sare.

Waxaa la filayaa in marka la gaaro goobta ay isla markiiba diyaar u noqon doonto howl gal, iyada oo aan loo baahneyn isu-urursi iyo dhismo kale. Hawlgalku wuxuu muujinayaa suurtogalnimada, wuxuuna noqon doonaa barta laga bilaabo isticmaalka xalka iyo asalkiisa.

"Marka farsamada la ansixiyo inta lagu guda jiro bandhigga, nidaamyada mustaqbalka waa la kordhin karaa ama qalabyo badan ayaa loo isticmaali karaa si wadajir ah hawlgallada muddada dheer ee Dayaxa iyo suurtogalka Mars," Calomin ayaa ku sharraxay CNBC. "Afar unug, oo mid walba uu soo saaro 10 kilowatts oo koronto ah, ayaa ku siin doona koronto ku filan samaynta meel ka baxsan Dayaxa ama Mars.

Awoodda lagu dhalin karo koronto badan oo korka meerayaasha ah iyadoo la adeegsanayo nidaamka fission-ka ee dhulka ayaa sahlaysa cilmi-baaris ballaaran, meelo ka baxsan bini'aadamka, iyo isticmaalka kheyraadka goobta, iyada oo u oggolaanaysa suurtagalnimada ganacsi.

Sidee u shaqayn doontaa warshad tamarta nukliyeerka? Foom yar oo la hodmay shidaalka nukliyeerka xoogga rabitaan xudunta nukliyeerka... Yar kicinta nukliyeerka waxay dhalin doontaa kulayl, kaas oo loo wareejin doono nidaamka beddelka tamarta. Habka beddelka korontadu wuxuu ka koobnaan doonaa matoorada loogu talagalay inay ku shaqeeyaan kulaylka reactor halkii ay ka ahaan lahaayeen shidaal guban kara. Matooradan ayaa adeegsada kulayl, waxa ay u beddelaan koronto, kaas oo la qaboojiyey oo loo qaybiyey qalabka isticmaala ee korka Dayaxa iyo Mars. Habka kuleylka kuleylka ayaa muhiim ah si loo ilaaliyo heerkulka ku habboon ee qalabka.

Awooda nukliyeerka hadda waxaa loo arkaa beddelka kaliya ee macquulka ah halka tamarta qoraxda, dabaysha iyo tamarta biyaha diyaar uma aha. Mars, tusaale ahaan, xoogga qorraxdu aad bay u kala duwan yihiin xilliyada, duufaannada boodhka ah ee xilliyadu waxay socon karaan bilo.

Dayaxa dushiisa dayax qabow Habeenku wuxuu socdaa 14 maalmood, iyadoo iftiinka qorraxdu si weyn u kala duwan yahay tirarka u dhow oo uu ka maqan yahay godad hadhsan. Xaaladahan adag, helitaanka tamarta iftiinka qoraxda waa adag tahay, sahayda shidaalkuna waa xadidan tahay. Tamar fission oogada waxay bixisaa xal sahlan, la isku halayn karo oo hufan.

Si ka duwan reactors dhulkama jirto ujeedo la doonayo in laga saaro ama lagu beddelo shidaalka. Dhamaadka 10-ka sano ee howlgalka, waxaa sidoo kale jira qorshe ah in si badbaado leh looga saaro xarunta. "Dhammaadka nolosheeda adeegga, nidaamka waa la damin doonaa, heerka shucaaca ayaa si tartiib tartiib ah hoos ugu dhigi doona heer ammaan u ah helitaanka iyo hawlgalka bini'aadamka," Calomino ayaa sharaxay. "Nidaamyada qashinka waxaa loo rari karaa meel fog oo lagu kaydiyo halkaas oo aysan khatar gelin doonin shaqaalaha iyo deegaanka."

Yaryar, fufud, laakiin reactor hufan, oo baahi sare leh

Sida sahaminta boosku u horumarayo, waxaan durba si fiican u wadnaa nidaamyada tamarta nukliyeerka miisaan yar. Nidaamyada noocan oo kale ah ayaa muddo dheer ku shaqaynaya dayax gacmeedyada aan duuliyaha lahayn ee u socdaala meelaha fog ee nidaamka qoraxda.

Sannadka 2019, dayax gacmeedka New Horizons ee ku shaqeeya nukliyeerka ayaa ku duulay shaygii ugu fogaa ee abid lagu arko meel u dhow, Ultima Thule, oo ka durugsan Pluto ee gobolka loo yaqaan suunka Kuiper. Ma uusan samayn karin awood nukliyeer la'aanteed. Tamarta qorraxda laguma heli karo xoog ku filan oo ka baxsan wareegga Mars. Ilaha kiimikadu ma sii raagayaan wakhti dheer sababtoo ah cufnaanta tamartoodu aad bay u hoosaysaa cufkooduna aad buu u weyn yahay.

Loo adeegsaday hawlgallada fog-fog matoorada shucaaca (RTG) waxay isticmaashaa plutonium isotope 238Pu, taas oo ku habboon in laga dhaliyo kulayl joogto ah oo ka yimaada suuska shucaaca dabiiciga ah iyadoo la sii daayo walxaha alfa, kuwaas oo markaa loo beddelo koronto. Nolosheeda nuska ah ee 88 sano waxay la macno tahay inay u adeegi doonto hawlgal waqti dheer ah. Si kastaba ha ahaatee, RTG-yadu ma bixin karaan awoodda sare ee gaarka ah ee looga baahan yahay hawlgallada dheer, maraakiibta waaweyn, oo aan lagu xusin saldhigyada ka baxsan dhulka.

Xalka, tusaale ahaan, joogitaanka sahaminta iyo suurtogalnimada dejinta Mars ama Dayaxa waxay noqon kartaa naqshado yaryar oo NASA ay tijaabinaysay dhowr sano. Qalabkan ayaa loo yaqaan Kilopower fission tamarta mashruuca (2), waxaa loogu talagalay in lagu bixiyo koronto laga bilaabo 1 ilaa 10 kW waxaana loo habeyn karaa inay noqdaan unugyo isku-dubbarid oo loogu talagalay nidaamyada kicinta awoodda ama inay taageeraan cilmi-baarista, macdanta ama gumeysiga ee meelaha shisheeye.

Sidaad ogtahay, mass arrimaha hawada sare. tamarta reactor waa in aanu dhaafin miisaanka celceliska gaadhiga. Sida aan ognahay, tusaale ahaan, bandhig dhawaan SpaceX Falcon Gantaallo culussoo saarista baabuur meel bannaan hadda maaha dhibaato farsamo. Sidaa darteed, reactors-ka iftiinka ayaa si fudud loogu dhejin karaa wareegga dhulka iyo meelo ka baxsan.

2. XNUMX kilowatt kiilopower prototype reactor.

Gantaalka leh reactor wuxuu kor u qaadaa rajooyinka iyo cabsida

Maamulihii hore ee NASA Jim Bridenstine marar badan ayuu carabka ku dhuftay faa'iidooyinka matoorada kulaylka nukliyeerka, isagoo intaa ku daray in awood dheeri ah oo ku jirta orbit-ka ay suurta gal tahay inay u ogolaato farsamada orbitayn inay si guul leh uga baxsadaan haddii lagu weeraro hubka ka hortagga dayax-gacmeedka.

Reactors ee orbit Waxay sidoo kale awood u yeelan karaan leysarka milatari ee xoogga leh, taas oo sidoo kale aad u daneyneysa mas'uuliyiinta Mareykanka. Si kastaba ha ahaatee, ka hor inta aanu matoorka gantaalka nukliyeerka samaynin duulimaadkiisii ​​ugu horeeyay, NASA waa in ay badashaa sharcigeeda ku saabsan helitaanka walxaha nukliyeerka ee hawada sare. Hadday tani run tahay, markaa, marka loo eego qorshaha NASA, duullimaadka ugu horreeya ee mishiinka nukliyeerka waa inuu dhacaa 2024.

Si kastaba ha ahaatee, Maraykanka ayaa u muuqda mid ka boodaya mashaariicda Nukliyeerka, gaar ahaan ka dib markii Ruushku uu ku dhawaaqay barnaamij toban sano soconaya oo lagu dhisayo dayax gacmeedyo rayid ah oo ku shaqeeya tamarta Nukliyeerka. Waxay mar ahaayeen hoggaamiyeyaasha aan lagu muransanayn ee tiknoolajiyada hawada sare.

Sannadihii 60-aadkii, Maraykanku wuxuu lahaa mashruuc loogu talagalay gantaalaha nukliyeerka ee Orion pulse-pulse, kaas oo loo maleynayay inuu ahaado mid aad u xoog badan oo uu oggolaan karo. u wareejinta magaalooyinka oo dhan hawada sareoo xitaa u samee duullimaad dad leh oo ku socda Alpha Centauri. Dhammaan taxanihii hore ee khiyaaliga Ameerikaanku waxay ku jireen shelf ilaa 70-meeyadii.

Si kastaba ha ahaatee, waxaa la joogaa waqtigii boodhka laga jari lahaa fikradii hore. matoorka nukliyeerka ee hawada sareinta badan sababtoo ah tartamayaasha, kiiskan inta badan Russia, ayaa dhawaan muujiyay xiisaha weyn ee farsamadan. Gantaal kuleyliyaha nukliyeerka ah wuxuu gooyn karaa wakhtiga duulimaadka ee Mars, laga yaabee xitaa XNUMX maalmood, taas oo macnaheedu yahay cirbixiyeenadu waxay isticmaalaan kheyraad yar iyo culeys yar oo shucaac ah oo saaran shaqaalaha markabka. Intaa waxaa dheer, sida ay u muuqato, ma jiri doonto ku tiirsanaantaas "daaqadaha", taas oo ah, habka soo noqnoqda ee Mars ee Dunida dhowrkii sano ee kasta.

Si kastaba ha ahaatee, waxaa jira khatar, oo ay ku jiraan xaqiiqda ah in reactor-ga korka ahi uu noqon doono il dheeraad ah oo shucaac ah xaalad meesha boosku mar horeba sido khatar weyn oo dabiiciga ah. Intaas kuma koobna. Matoorka kuleylka nukliyeerka laguma duulin karo jawiga dhulka cabsi laga qabo qarax iyo wasakh. Sidaa darteed, gantaallada caadiga ah ayaa la bixiyaa si loo rido. Sidaa darteed, kama boodin marxaladda ugu qaalisan ee la xiriirta soo-bandhigidda mass ee wareegga dhulka.

Mashruuca cilmi baarista ee NASA oo la yiraahdo GEEDAHA (Simulator Thermal Thermal Rocket Environmental Simulator) waa hal tusaale oo ka mid ah dadaallada NASA ay ku doonayso inay dib ugu soo noqoto kicinta nukliyeerka. 2017, ka hor intaanay jirin wax hadal ah oo ku saabsan soo noqoshada tignoolajiyada, NASA waxay ku abaalmarisay BWX Technologies heshiis seddex sano ah, $ 19 milyan si loo horumariyo qaybaha shidaalka iyo reactors loo baahan yahay dhismaha. engine nukliyeerka. Mid ka mid ah fikradaha NASA ee ugu cusub ee hawada nukliyeerka waa Swarm-Probe ATEG Reactor, SPEAR(3), kaas oo la filayo inuu isticmaalo dhexdhexaadiyaha reactor-ka fudud ee cusub iyo koronto-dhaliyeyaasha heerkulbeegyada sare leh (ATEGs) si si weyn loo yareeyo guud ahaan cufnaanta.

Tani waxay u baahan doontaa hoos u dhigista heerkulka hawlgalka iyo hoos u dhigista heerka guud ee tamarta xudunta u ah. Si kastaba ha ahaatee, tirada yar ee la dhimay waxay u baahan doontaa koronto yar, raqiis ah, koronto ku shaqeeya nukliyeer.

3. Aragtida baadhitaanka ee lagu sameeyay qaabka mashruuca Swarm-Probe Enabling ATEG Reactor.

Anatoly PerminovSidaas waxaa ku dhawaaqay madaxa wakaaladda hawada sare ee Ruushka. waxa uu samayn doonaa dayax gacmeed ku shaqeeya nukliyeerka si uu ugu socdaalo hawada sare, oo bixinaya hab u gaar ah, oo asal ah. Nakhshad hordhac ah ayaa la dhameeyay 2013, 9-ka sano ee soo socotana waxaa loo qorsheeyay horumarinta. Nidaamkani waa inuu noqdaa isku-darka tamarta nukliyeerka oo leh nidaamka kicinta ion. Gaaska kulaylka ah ee 1500°C ee reactor-ka waa inuu rogaa marawaxadaha ka soo saara koronto dhaliya matoorka ion.

Sida laga soo xigtay Perminov. darawalku waxa uu awood u yeelan doonaa in uu taageero howlgalka maned ee Marsiyo cirbixiyeenadu waxay joogi karaan meeraha cas muddo 30 maalmood ah taas oo ay ugu wacan tahay awoodda nukliyeerka. Isku soo wada duuboo, Duulimaadka Mars oo wata mishiinka Nukliyeerka iyo dardargelinta joogtada ah waxay qaadanaysaa lix toddobaad halkii ay ka ahaan lahayd siddeed bilood, iyada oo loo malaynayo in 300 oo jeer ka weyn yahay kan kiimikaad.

Si kastaba ha ahaatee, wax walba maaha kuwo si fudud u ah barnaamijka Ruushka. Bishii Ogosto 2019, reactor ayaa ku qarxay Sarov, Russia oo ku taal xeebta Badda Cad, kaas oo ka mid ahaa matoorka gantaallada ee badda Baltic. shidaal dareere ah. Lama oga in masiibadan ay la xiriirto barnaamijka cilmi baarista kicinta nukliyeerka ee Ruushka ee kor lagu sheegay.

Si kastaba ha ahaatee, shaki la'aan, si kastaba ha ahaatee, qayb ka mid ah xafiiltanka u dhexeeya Maraykanka iyo Ruushka, iyo suurtogalnimada Shiinaha ee dhulka. isticmaalka tamarta nukliyeerka ee hawada sare waxay cilmi-baadhis ku siisaa dardar-gelin xooggan.