Новые обогреватели используют америций-241, чтобы поддержать работу лунных модулей

В последнее время было предпринято несколько попыток посадки автоматических станций на Луну с разной степенью успеха. Однако у них было одно общее: очень ограниченная продолжительность миссии. Проблема в том, что Луна подвержена резким перепадам температуры днем ​​и ночью. Когда Солнце восходит, температура поднимается до 120 °C, а ночью опускается до -150 °C.

Дневное время не представляет большой проблемы, поскольку поверхность Луны представляет собой вакуум, поэтому сравнительно легко контролировать нагрев с помощью отражающих поверхностей.

Ночь – другое дело. Тепло космического корабля может быстро улетучиться, и к тому времени, когда Солнце снова взойдет после двух недель темноты, батареи и электроника посадочного модуля могут быть повреждены.

Заглядывая в будущее с постоянным присутствием человека на Луне, которое включает в себя множество коммерческих мероприятий, компания ispace и группа ученых из Университета Лестера разрабатывают блоки ядерных нагревателей для будущих миссий, начиная с лунных посадочных модулей и вездеходов ispace Series 3.

Эти установки представляют собой не ядерные реакторы, а так называемые радиоизотопные термальные генераторы (РИТЭГ). Они работают не за счет деления, а за счет естественного радиоактивного распада обогащенных ядерных изотопов, таких как плутоний. По мере своего распада они выделяют тепло, которое можно использовать для выработки электроэнергии или для предотвращения замерзания космического корабля в лунную ночь или во время миссий в дальний космос во внешней Солнечной системе и за ее пределами.

Даже если идея использования РИТЭГ для поддержания работоспособности лунного корабля или вездехода существует уже полвека, новый проект несколько отличается от прошлых. Это не только частное предприятие, предназначенное для поддержки частных лунных миссий, но и использующее другой изотоп.

В то время как в большинстве других космических миссий использовался плутоний-238, в новом нагревателе будет использоваться америций-241. Он не только дешевле, но и имеет период полураспада более 400 лет, поэтому луноход может оставаться в строю в течение многих лет.

«Радиоизотопная энергетическая технология, разработанная в Университете Лестера совместно с Национальной ядерной лабораторией, очень хорошо показывает себя в наших текущих кампаниях испытаний», — сказала руководитель проекта доктор Ханна Сарджант из Школы физики и астрономии Лестера.

«В этом проекте мы будем работать с ispace над исследованием возможности использования радиоизотопных нагревателей для обеспечения достаточного тепла космическим кораблям, чтобы они могли пережить лунную ночь».

«Первый этап международного двустороннего финансирования UKSA был использован для работы с нашими международными партнерами, чтобы понять их потребности в электроэнергии и приоритеты миссии. На втором этапе мы проведем как лабораторные, так и концептуальные исследования, чтобы продемонстрировать осуществимость концепций миссии. Это также даст возможность представить технологию гражданской и коммерческой космической отрасли и показать, как она может быть использована для удовлетворения важнейших потребностей в электроэнергии для приоритетных миссий».

Японская компания ispace в настоящее время находится на продвинутой стадии проектирования и разработки посадочного модуля Series 3 при частичном финансировании за счет гранта правительства Японии. Помимо создания лунных радиоизотопных нагревателей, ispace ведет переговоры с рядом организаций о транспортировке полезной нагрузки на лунную орбиту и на поверхность в будущих миссиях.