Rolls-Royce разрабатывает ядерные микрореакторы для космоса
Британский производитель автомобилей Rolls-Royce разрабатывает ядерный микрореактор, применять который планируется для космической сферы, в частности освоения Луны. Ожидается, что он будет компактным, легким и прослужит долгие годы, генерируя энергию в труднодоступных местах как на Земле, так и за ее пределами. Компания ведет переговоры с потенциальными коммерческими заказчиками, которым может быть интересна новая технология.
Учитывая стремительный рост интереса к малым модульным реакторам во всем мире, компания считает, что их микрореакторы могут быть использованы как на земле, так и в космосе. Директор по ядерным проектам и спецпрограммам Rolls-Royce Джейк Томпсон рассказал газете Financial Times (FT), что предприятие рассматривает варианты применения своей установки в самых разных сферах — от центров обработки данных и инфраструктуры горнодобывающей промышленности до космических полетов.
По сравнению с малыми реакторами, которые используются технологическими компаниями, такими как Google, для питания центров обработки данных низкоуглеродной электроэнергией, микроядерные реакторы используют другие технологии и имеют гораздо меньшую выходную мощность. Их огромное преимущество —в компактных размерах, благодаря которым такие установки могут быть мобильными.
Rolls-Royce начала разработку микрореактора в 2021 году совместно с Космическим агентством Великобритании (UKSA). По словам Томпсона, в Rolls-Royce сосредоточились на том, чтобы создать реактор, который будет достаточно небольшого размера, чтобы его можно было интегрировать в ракету и отправить в космос. Среди других требований — легкость и долговечность. Установка должна весить не более шести тонн, по размерам быть примерно как минивэн и вырабатывать сотни киловатт.
На заводе Rolls-Royce в Бристоле уже завершилась разработка концепции реактора, а также производство прототипа и испытания его элементов. В отличие от обычных реакторов, которые обычно используются на крупных атомных электростанциях, микрореактор будет представлять собой высокотемпературную установку с газовым охлаждением.
В качестве охлаждающей жидкости он будет использовать газ, а не воду. Кроме того, газ будет приводить в действия турбины, вырабатывающие электроэнергию. Компания недавно успешно протестировала технологию электрического подогрева.
Наземный и космический вариант микрореактора будут отличаться размерами и выходной мощностью. Вариант для Земли будет обладать выходной мощностью от 5 МВт до 20 МВт и поместится в транспортный контейнер, который можно будет использовать в отдаленных промышленных районах или на военных объектах, где доступ к ископаемому топливу и надежным возобновляемым источникам энергии ограничен.
При этом с доставкой ядерного реактора есть определенные риски, которые в компании осознают. По словам Томпсона, установка будет спроектирована таким образом, чтобы активироваться только после достижения поверхности Луны. Во время полета ядерное топливо внутри будет находиться в инертном состоянии.
Реактор будет использовать высокообогащенное урановое топливо. Ожидается, что одна установка сможет проработать примерно 10 лет. В компании заверили, что будут сотрудничать с правительством Великобритании в вопросах безопасного хранения и утилизации ядерных отходов.
Использование ядерной энергии в космосе — не новая идея. В 1960-х годах в США был создан и отправлен на орбиту экспериментальный реактор Snap-10A, который проработал 43 дня и до сих пор находится на полярной орбите. Радиоактивные батареи также используются для обеспечения энергией различных космических аппаратов, включая два «Вояджера». Сегодня ядерные технологии рассматриваются в качестве ключевых инструментов для освоения космического пространства. Например, ядерные установки помогли бы генерировать энергию на темной стороне Луны, где невозможно питать аппараты за счет Солнца.
UKSA ранее выделило Rolls-Royce грант в размере 9,46 млн фунтов стерлингов для демонстрации лунного модульного ядерного реактора. Компания заявила, что такая установка будет готова к началу 2030-х годов. Применить технологию планируется, в том числе, в рамках программы NASA Artemis («Артемида»), которая предполагает высадку человека на Луну и дальнейшее освоение естественного спутника Земли. «Каждая операция на Луне потребует энергии», —подчеркивает Томпсон.
В рамках отдельной инициативы UKSA британская Rolls-Royce также сотрудничает с американским поставщиком ядерных компонентов и топлива BWX Technologies. Компании занимаются исследованием вариантов применения ядерной энергии в космических условиях. В качестве конкурентов английскому автомобильному предприятию выступают американский военно-промышленный гигант Lockheed Martin и электротехническая компании Westinghouse, обе из которых два года назад заключили соглашения с NASA на разработку реакторов для использования на Луне.
Созданием ядерной энергетической установки для космических целей также занимаются в России. О работе над проектом в мае сообщал глава Роскосмоса Юрий Борисов. Использовать реактор планируется для питания перспективной Международной научной лунной станции. По его словам, установка будет отличаться своей компактностью и сможет служить надежным и долговечным источником энергии. В апреле президент РФ Владимир Путин также поручил правительству профинансировать развитие ядерной космической энергетики в стране.
