/rumfart

Nasa tester mini-reaktor og stirlingmotor til månebase

Nasa har gennemført de første afprøvninger af en nuklear fissionsreaktor til at forsyne baser på Månen og Mars med energi. Den er på størrelse med en skraldespand og leverer 40 kilowatt.

Klik for at se billedet i stort

En nuklear generator skal begraves under Månestøvet for at beskytte mod strålingen. Omdannelsen af varme til energi sker i tårnet, mens radiatorerne sørger for at komme af med den overskydende varme. (Illustration: Nasa)


Læs også

Læs mere om

Af Magnus Bredsdorff, tirsdag 11. aug 2009 kl. 12:31

Nasa er nået et skridt videre i bestræbelserne på at udvikle energiforsyningen til en base på Månen og senere på Mars.

De amerikanske rumingeniører har gennemført de første afprøvninger af en ny type nuklear generator, som kan bruges både på rumbaser og i nye rumskibe. Der er tale om en fissions-baseret thermonuklear strømforsyning på størrelse med en skraldespand, som kan levere op til 40 kilowatt.

Den nukleare fissionsgenerator fungerer ved at spalte atomkerner ved en kontrolleret reaktion, hvorved der skabes varme. Varmen kan sendes gennem en konverter, som omdanner energien til strøm.

En lille fissionsbaseret generator koblet sammen med en stirlingmotor vil kunne levere 40 kilowatt energi, hvilket er tilstrækkeligt til at forsyne en måne- eller marsbase. Til sammenligning leverer de fire store solpaneler på Den Internationale Rumstation 120 kilowatt.

Ved afprøvningerne blev en prototype på et letvægtsradiatorpanel udsat for det vakuum og de ekstreme temperaturer, som det vil opleve i rummet. Prototypen er to meter bred og tre meter langt. På Månen vil et panel på syv meters længde være nødvendigt for at holde en fissionsgenerator kølig.

Ved en anden test pumpede ingeniørerne flydende, smeltet metal gennem en sterlingmotor for at vise, hvordan varmen fra en termonuklear reaktor kan omdannes til energi. Den tredje afprøvning omfattede bombardement af dele til en stirlingmotor med stråling svarende til 20 gange den dosis, som tillades ved atomkræftværker på Jorden. Disse afprøvninger blev gennemført over 26 timer på Sandia National Laboratory i New Mexico.

Det næste skridt for Nasa er et kombinere de tre teknologier i en prøveopstilling uden den nukleare generator. Det forventes afprøvet i 2012.

Nasas plan er at sende astronauter tilbage til Månen i 2020 og efterfølgende opbygge en permanent bemandet base. Der skal de teknologier, som skal benyttes på fremtidige bemandede missioner til den meget fjernere Mars, afprøves.



11. aug 2009 kl 12:41

Morten Andersen

Hvorfor?

Når man nu har solceller på rumstationen - hvorfor bruger man ikke også dette på månen? Der er jo heller ingen atmosfære her.

MvH Morten


11. aug 2009 kl 12:53

Bjarke Dalslet

Re: Hvorfor?

Fordi der så ikke er energi om natten?


11. aug 2009 kl 12:57

avatar

Peter Maersk-Moller

Re: Hvorfor

Solceller [paneler] er sårbare over for ude fra kommende partikler og sten og virker ikke ved jordformørkelse.

Hvorfor bruger man så ikke fissionsreaktorer på ISS kan man spørge og en del af svaret er, at det ikke er så rart med nukleart materiale i tæt kredsløb omkring jorden, idet det (over tid) har det med at falde ned .... og ISS skulle helst ikke blive folkelig upopulær gennem sit design.


11. aug 2009 kl 13:06

Søren Koch

Re: Re: Hvorfor

Men meget mere vigtigt er det at mens ISS kun har maks 30 minutter i mørke (og kan i den tidsramme drives af batteribackup som lades op når den er i solen) på månen er natten 14 dage!


11. aug 2009 kl 13:08

Jesper Utoft

Re: Re: Hvorfor

Og så får den vel også mere sol en en base på månen ville?


11. aug 2009 kl 13:14

avatar

Steen Eiler Jørgensen

Re: Re: Hvorfor?

Fordi der så ikke er energi om natten?

...og på månen varer natten som bekendt 14 dage.

Dertil kommer, at den projekterede månebase (med tiden) vil få så stort et energibehov, at det vil være komplet upraktisk at skulle generere alt denne energi med solpaneler. Plus altså de kolossale batterier man ville få brug for til at forsyne basen med, de 14 dage hvor solen ikke skinner.

Plus at man bliver nødt til at udvikle kerneenergi til brug i rummet, hvis man vil rejse længere ud i solsystemet.


11. aug 2009 kl 13:14

John Johansen

Re: Hvorfor

Peter Maersk-Moller:

Solceller [paneler] er sårbare over for ude fra kommende partikler og sten og virker ikke ved jordformørkelse.
Hvorfor skulle solceller på Månen, ikke virke ved det at Jorden formørkes?
- Det betyder ikke ret meget på Jorden når der er måneformørkelse.


11. aug 2009 kl 18:56

Bjarne Thorsted

Re: Re: Hvorfor

Nu er månen, som bekendt, jo også en hel del mindre end jorden.


11. aug 2009 kl 22:35

avatar

Thomas Brodersen

Hvorfor radiatorer over overfladen?

Hvorfor er radiatorer over overfladen en god ide? Ville det ikke være mere effektivt at sprede varmen ud i klipperne end at udstråle den i et nær-vakuum? Eller at omsætte en større del af varmen til brugbar energi?


11. aug 2009 kl 22:49

avatar

Steen Eiler Jørgensen

Re: Hvorfor radiatorer over overfladen?

Hvorfor er radiatorer over overfladen en god ide? Ville det ikke være mere effektivt at sprede varmen ud i klipperne end at udstråle den i et nær-vakuum?

Hvis dine radiatorer vender fuldstændig vinkelret på retningen til solen, kan du udstråle mod rummet, der som bekendt kun er 2,7 K. Det er ret effektivt. Månens undergrund er formodentlig væsentlig varmere.

Eller at omsætte en større del af varmen til brugbar energi?

Husk, at varme i sig selv ikke kan omsættes til arbejde; der skal være en varmeforskel. Og til det formål har Stirling-motoren en meget høj virkningsgrad - der er vist næsten ikke noget, der har højere virkningsgrad.


11. aug 2009 kl 22:52

John Johansen

Re: Hvorfor

Bjarne Thorsted:

Nu er månen, som bekendt, jo også en hel del mindre end jorden.
Ja??


11. aug 2009 kl 23:05

avatar

Poul-Henning Kamp

Re: Hvorfor?

Når man nu har solceller på rumstationen - hvorfor bruger man ikke også dette på månen? Der er jo heller ingen atmosfære

Det er primært et transportproblem, solceller fylder og vejer mere end den påtænkte termiske løsning.

På mars er det endnu værre, der skal mange flere solceller til og der er længere derud.

NASA havde engang følere ude for at se om nogen kan lave en maskine der laver sand direkte om til solceller, men dengang skulle der for meget giftig kemi med i for store mængder. Om det er anderledes idag med organiske celler ved jeg ikke.

Apropos: Der er ikke mange der ved at den O2/H2 brændselscelle vi er ved at have klar idag, nedstammer direkte fra elforsyningen i Apollokapslen...

Poul-Henning


12. aug 2009 kl 08:33

Peter Hansen

Re: Re: Hvorfor?

primært et transportproblem

Husk at gange med 2+tab; der skal lades op til natten.
Batterier der i 14 dage kan levere lad os sige 20 kilowatt i gennemsnit - de vejer vidst å' en del.

Problemet ved solenergi er det samme på Månen som her: ekstremt lange og ofte forekommende driftforstyrrelser.




Ny i debatten? Opret en brugerkonto

  • Seneste nyt
  • Mest læste
  • Topdebat
Populært på Facebook
 

Nyhedsbrev

Tilmeld dig vores nyhedsbrev.