A jövő űrkolóniáinak energiaforrása
A NASA Glenn Űrközpontjában elkészült egy olyan nukleáris energiatermelő egység prototípusa, amelyik holdi és marsi kolóniák ellátására is alkalmas lehet.

 

A NASA januárban jelentette be, hogy elkészült egy maghasadással működő atomreaktor prototípusa, amelynek tesztelését tavaly novemberben kezdték meg, és az várhatóan márciusig tart. Az energiaforrás alkalmas lehet az elkövetkező évtizedek mindazon űrkutatási küldetéseinek energiaellátására, amelyeknél napelemekkel ez nem biztosítható (távoli célpontok vagy nagy energiaigényű kolóniák esetében).

A Naprendszer távoli vidékeire induló űreszközök energiaellátását többnyire radioizotópos termoelektromos generátorokkal (RTG) biztosították, illetve például a Curiosityre ennek korszerűsített, kisebb tömegű és biztonságosabb változata, az MMRTG került. (Ugyanakkor egyes távolra indított küldetések, például a Juno vagy a Rosetta napelemekkel termelik/termelték az elektromos energiát, de ehhez igen nagy napelemtáblákra van szükség.)

Az RTG-k használata azonban két okból is problémás. Egyrészt, az RTG a plutónium–238 izotóp bomlási hőjét alakítja át elektromossággá, a Pu–238 beszerzése viszont nehézségekbe ütközik. Másrészt, az RTG-vel legfeljebb néhány száz watt elektromos teljesítmény állítható elő (ez a bomlás miatt folyamatosan csökken, bár csak 88 év alatt csökken a felére), amely energiamennyiség gondos beosztással elég lehet egy automata űrszonda működtetéséhez, egy holdi vagy marsi kolónia számára azonban semmiképpen.

 

Az újfajta energiaforrás lelke a maghasadással termelt hőt mechanikai energiává alakító Stirling-motor. (Fotó: NASA / Glenn Research Center)

 

A felmerülő űrkutatási igények kielégítésére kezdte meg a NASA Glenn Kutatóközpontja (Cleveland, Ohio) a Kilopower nevű, kis, maghasadással működő atomreaktor fejlesztését, amely legalább 10 éven keresztül folyamatosan 10 kilowatt elektromos teljesítményt szolgáltatna. (Egyetlen ilyen egység több átlagos amerikai háztartás energiaellátása is megfelelő lenne, ha az egyes csoportok által gerjesztett hisztéria miatt a közvélemény nem irtózna betegesen a nukleáris energiától.)

A Glenn Kutatóközpontban a Los Alamos Nemzeti Laboratóriummal együttműködve egyelőre a berendezés 1 kilowattos változatát készítették el, miután 2012-ben az ötletet megvalósíthatónak minősítették. Az uránnal működő reaktormagot az Oak Ridge-i Y-12 Nemzetbiztonsági Létesítmény gyártotta, majd az elkészült berendezést tavaly novemberben a Nevadai Nemzetbiztonsági Telephelyen kezdték tesztelni. A tesztelés utolsó fázisában, idén márciusban 28 órán keresztül maximális teljesítménnyel történő működés közben vizsgálják az eszközt.

Ideális energiaforrás lehet

Mindenekelőtt a berendezés nukleáris biztonságosságát vizsgálták. (Erre annál is inkább szükség volt, mert az amerikaiak már két, a világűrbe küldött nukleáris generátort is elvesztettek. Az egyik 1964-ben röviddel a start után az Indiai-óceán fölött elégett a légkörben, a másik pedig az Apollo–13 holdfelszíni kísérleteit energiával ellátó egység volt, amelynek a Holdon kellett volna maradnia, ehelyett azonban a holdkomppal együtt a Mariana-árok mélyén végezte.)

A Kilopower esetében megállapították, hogy az nem jelent sugárzásveszélyt. Egy átlag amerikai embert évente a háttérsugárzásból eredően 620 millirem sugárzás ér, amihez az emberi szervezet teljesen alkalmazkodott. Ha egy Kilopower reaktor a start során elveszne és megsérülne, a Los Alamos Nemzeti Laboratórium számításai szerint a maximális sugárzás nem érné el az 1 milliremet, de valószínűleg inkább a mikrorem nagyságrendben maradna.

A reaktor az urán hasadását használja energiatermelésre. A Kilopower a Stirling-motor elvén működik, amelyben az urán hasadásából származó hőt egy folyadék (a Kilopower esetében folyékony fém) összenyomásával és tágulásával alakítják át mechanikai energiává. A mechanikai energia hajtja az elektromos energiát termelő generátort. A Stirling-motor legfőbb előnye a hagyományos MMRTG-vel szemben a legalább négyszeres hatásfok.

A generátor optimális energiaforrás lenne a távolabbi jövőben az Uránuszhoz és/vagy a Neptunuszhoz indítandó küldetések számára éppúgy, mint a tervek szerint a Titán légkörében röpködő drón számára (Dragonfly). Alkalmazhatnák a Deep Space Gateway platformban is, és természetesen a Hold, majd a Mars felszínén.

Felhőalapú felügyelet a gyártóberendezések számára
Az RFID olvasófejek adatai az IoT átjárón keresztül kerülnek a Neoception felhőbe, ahonnan bármikor elérhetők.
Az algoritmusnak elég volt egy másodperc
A Kaliforniai Egyetem kutatói által létre hozott mesterséges intelligencia valamivel több mint egy másodperc alatt kiforgatta a Rubik-kockát.
Valós idejű adatokkal optimalizálható az élettartam
Az akkumulátorok hosszabb élettartama érdekében a Bosch új felhőalapú szolgáltatásokat fejleszt, melyek kiegészítik az egyedi gépjárművek akkumulátorvezérlő rendszereit.
Alacsony energiafogyasztású mikrokontrollerek
Az Endrich kínálatában tavasztól elérhető a Gigadevice GD32 mikrokontroller család új tagja, a kimagasló ár/érték arányt képviselő energiatakarékos ARM Cortex-M23 RISC technológiára alapozott GD32E230xx eszköz.
Korszerű csapágy-technológia elektromos járművekhez
A 2019. május 19. és 22. között megrendezett 32. Nemzetközi Elektromos Jármű Szimpóziumon (EVS 32) mutatta be az SKF az elektromos hajtásláncok hatékonyságnövelése érdekében végzett legújabb fejlesztéseit.