Wizyta w narodowym laboratorium zwiększa zaufanie NASA do misji kosmicznego napędu jądrowego
IDAHO FALLS, Idaho - przedstawiciele NASA zapewniają, że są pewni planu uruchomienia demonstracyjnego napędu elektrycznego zasilanego energią jądrową do końca 2028 roku, po wizycie w narodowym laboratorium zajmującym się reaktorami misji.
W dniach 7 sierpnia delegacja NASA pod przewodnictwem administratora i jego zastępcy odwiedziła Idaho National Laboratory (INL), aby zapoznać się z pracami nad reaktorami jądrowymi, prowadzonymi zarówno przez same laboratorium, jak i firmy korzystające z INL do testów małych reaktorów, które mogą mieć zastosowanie w misjach kosmicznych.
INL odpowiada za reaktor, który zostanie wykorzystany w Space Reactor 1 Freedom, misji ogłoszonej podczas wydarzenia Ignition w marcu. SR-1 Freedom planowany na start pod koniec 2028 roku będzie zasilać system napędu elektrycznego mocą 20 kilowatów, oparty o koncepcję pierwotnie rozwijanej dla księżycowego programu Gateway. Napęd ten popchnie statek w kierunku Marsa, gdzie pojawi się SkyFall, zestaw helikopterów inspirowany Ingenuity, który towarzyszył roverowi Perseverance na Marsie.
SR-1 Freedom ma służyć jako przewodnik dla przyszłych kosmicznych systemów zasilania i napędu, co po zwiedzaniu porównał Isaacman do roli Nautilusa - pierwszego okrętu podwodnego napędzanego energią jądrową - i do przyszłości, którą ma prowadzić.
"To nasz Nautilus, a dalszy kierunek musi doprowadzić do jądrowej przyszłości NASA," powiedział. "Krokiem naprzód powinno być kompleksowe przedsięwzięcie w stylu programu Apollo, w ramach którego SR realizuje serię misji i stopniowo włącza nowe technologie."
To z kolei miałoby doprowadzić do pojazdu zdolnego do załogowych misji na Marsa. "Następnie zintegrujemy te technologie w pojazd, który zabierze astronautów na Marsa i bezpiecznie ich sprowadzi - i nie tylko raz." Dodał, że byłby to kulminacyjny etap "trzeciego wyścigu kosmicznego" po oryginalnym wyścigu z lat 60. i trwającym drugim wyścigu o powrót ludzi na Księżyc.
Po zwiedzaniu Isaacman powiedział dziennikarzom, że wycieczka "zdecydowanie" zwiększyła jego pewność co do uruchomienia SR-1 Freedom do końca 2028 roku. "Działamy bardzo szybko" - dodał, wskazując na tempo zarówno zespołów rządowych, jak i firm prywatnych.
NASA zapowiedziała SR-1 Freedom podczas tego samego wydarzenia, na którym ujawniono również zamiar ustanowienia bazy księżycowej w nadchodzącej dekadzie. Jednak agencja od czasu wydarzenia Ignition nie mówiła wiele o SR-1.
Podczas dwóch posiedzeń Narodowej Akademii na początku czerwca, urzędnicy NASA powiedzieli, że pracują nad uproszczeniem zarządzania SR-1 Freedom, aby zapewnić gotowość startu pod koniec 2028 r., ale nie podali wielu technicznych szczegółów dotyczących misji i nie ujawnili wstępnych kosztów. Agencja później podała, że ma szacunkowy koszt misji na poziomie 2,1 miliarda dolarów.
W wywiadzie po wydarzeniu w INL Steve Sinacore, dyrektor programu SR-1 Freedom w NASA, powiedział, że agencja niedawno zakończyła "przegląd synchronizacji projektu" - odpowiednik przeglądu koncepcji misji lub systemowych wymagań, który ocenia najważniejsze elementy misji.
Te elementy obejmują Element Zasilania i Napędu, czyli PPE, statku kosmicznego o konstrukcji pierwotnie opracowanej dla księżycowego Gateway i systemu napędu elektrycznego wysokiej mocy. NASA planuje przekształcić PPE w system napędu elektrycznego dla SR-1 Freedom. Wspomniał również o przygotowaniu modyfikacji kontraktu z Intuitive Machines, aby wprowadzić niezbędne zmiany PPE.
Dodał, że agencja ma koncepcję architektury statku łączącej PPE z ładunkiem SkyFall i reaktorem jądrowym. "Zamówienia trafiają na rynek dla głównych komponentów, więc robimy naprawdę dobre postępy," stwierdził.
Serce SR-1 Freedom stanowi reaktor. Misja oparta będzie na projekcie VALKRE (Versatile Autonomous Lightweight Kilowatt-class Reactor Experiment), opracowanym w INL. Reaktor będzie wykorzystywał uran HALEU, dostarczany również przez Departament Energii.
Ani NASA, ani DOE nie ujawniają wielu szczegółów dotyczących projektu reaktora. Media towarzyszące wycieczce po INL nie miały możliwości fotografowania ani nagrywania w strefie z informacjami o VALKRE i jego zastosowaniu w SR-1 Freedom, a niektórzy pracownicy laboratorium byli ostrożni w rozmowach o VALKRE.
Jednak urzędnicy NASA powiedzieli, że byli zadowoleni z postępów w rozwoju reaktora w INL. "Byłem bardzo pod wrażeniem zestawu projektowego VALKRE, stanu, w jakim była, testów, które przeprowadzono," stwierdził Kshatriya.
Ta dziedzictwo ma kluczowe znaczenie, aby dotrzymać harmonogramu SR-1 Freedom. "Musimy startować do grudnia 2028 roku, a aby to zrobić, musimy wykorzystać to, co mamy dzisiaj," powiedział Coleman, dodając że tempo firm zajmujących się małymi reaktorami sprawia, iż cel ten jest realistyczny i istnieje łańcuch dostaw, z którego można skorzystać.
Data startu w grudniu 2028 roku wymaga ukończenia samego reaktora do wiosny 2028 roku. "To bardzo ostry harmonogram," przyznał, ale uznał go za osiągalny na podstawie postępów firm w zakresie małych reaktorów w ostatnim roku. "Uważam, że to możliwe i istnieje łańcuch dostaw, z którego możemy skorzystać, by to zrealizować."
Największym wyzwaniem pozostaje jednak dostawa komponentów. "Największym wyzwaniem jest zaopatrzenie w części," zauważył Sebastian Corbisiero, krajowy dyrektor techniczny programu Space Reactor DOE, ponieważ te startupy reaktorów jądrowych potrzebują także części tego samego typu.
"Istnieje pewne nachodzenie niektórych komponentów, które są potrzebne również tym małym komercyjnym reaktorom, więc największym wyzwaniem jest upewnienie się, że wszystkie części zostaną wykonane na czas, aby spełnić cel NASA," dodał.
Kołman, oprócz pracy w INL, pełni także rolę starszego doradcy administratora NASA ds. kwestii energetyki kosmicznej. "W mojej roli mam pomagać to umożliwić," powiedział o SR-1 Freedom. "Jeśli NASA napotyka bariery, jestem tam, aby im pomóc je usunąć."
Zarówno NASA, jak i INL twierdzą, że dobrze współpracują przy SR-1 Freedom. Corbisiero opisał współpracę jako "niezależną od odznak" między agencjami. "Nie od razu wiesz, czy to inżynier NASA, czy inżynier DOE INL. Jesteśmy jednym zespołem."
"To było fenomenalne, obserwować, jak inżynierowie projektujący reaktory jądrowe w INL i inżynierowie kosmicznej lotnictwa NASA spotykają się i łączą swoją fachowość," powiedział Sinacore. "Daje mi to ogromną nadzieję, że to się stanie i że będzie to zrównoważone na przyszłość."
Podczas gdy NASA i INL ścigają się, by opracować reaktor dla SR-1 Freedom na czas startu pod koniec 2028 roku, mówią także, że chcą unikać opracowania pojedynczego, punktowego projektu, który byłby odpowiedni dla tej misji, ale nie mógłby być rozszerzony na późniejsze zastosowania, na przykład proponowanego Lunar Reactor 1, który mógłby być używany przez przyszłą księżycową bazę NASA.
"Wszystka technologia, którą wykorzystujemy, będzie absolutnie rozszerzalna zarówno na Lunar Reactor 1, jak i na następną wersję SR-1," powiedział Sinacore. "Zawsze leży to w naszym obszarze decyzji projektowych: czy jest to rozszerzalne, czy nie?"
Przykładami tego, jak powiedział, są zastosowanie w reaktorze systemu konwersji mocy Braytona do generowania energii z ciepła reaktora, co może być skalowane do większych reaktorów, a także technologia heat-pipe, którą powiedział, że mogłaby być użyta w przyszłych reaktorach aż do poziomu megawatów.
"Nie dostrzegam ograniczeń w skalowaniu tego," powiedział Corbisiero. "W ramach zakresu scenariuszy misji, które rozważaliśmy, ta technologia, którą podążamy, jest dobra."
Coleman powiedział, że jednym z celów programu SR-1 Freedom jest opracowanie projektu reaktora, który następnie zostanie przekazany przemysłowi do budowy i modyfikacji pod przyszłe misje kosmiczne.
"Mam nadzieję, że w przypadku Space Reactor 1 Freedom, gdy zakończymy, będziemy mieli projekt, który powiemy: tak, to wystarczy. Działa. Spełnia cele," powiedział. "Wtedy będziemy mieli technologię, która działa, i mamy nadzieję, że na rynku prywatnym znajdzie się ktoś, kto będzie zainteresowany pomóc w przeniesieniu tej technologii na wyższy poziom i jej rozwinięciu."
Dziękujemy, że przeczytałaś/eś artykuł!
