Hoofdafbeelding: Artist's concept van een nieuw kernsplitsingsmachtssysteem op het maanoppervlak. Krediet: NASA

Iedereen heeft het over de maan. Het zal 50 jaar zijn met Kerstmis sinds Apollo 8 voor het eerst naar de maan vloog - met de bemanning de beroemde Earthrise-foto's - en we zitten dicht bij de 50e verjaardag van Apollo 11's eerste maanlanding en maanwandeling voor Neil Armstrong en Buzz Aldrin.

Kunnen we teruggaan? Moeten we teruggaan? NASA weet dat we waarschijnlijk terug moeten gaan, al is het maar om de maan te gebruiken als een off-Earth opstapje om exploratiemissies van het diepere zonnestelsel mogelijk te maken, dus het is jarenlang proberen een kernreactor te maken die daar kan worden gebruikt.

Nu is het misschien gekraakt met de compacte, mobiele en superdikke Kilopower, die diepe ruimtemissies en menselijke buitenposten op planeten en manen in het zonnestelsel mogelijk maakt, zoals op Mars of op Saturnusmaan Titan.

Wat is Kilopower?

Kilopower is een lichtgewicht mobiele kernsplijtingsreactor, ontwikkeld door NASA en de National Nuclear Security Administration (NNSA) van het Amerikaanse ministerie van energie. Het werkt door het splitsen van atomen in de uranium-235 reactorkern om energie te genereren als warmte die wordt omgezet in elektriciteit door zijn zeer efficiënte Stirling-motoren. Het kan 10 kilowatt elektrisch stroomvermogen continu wegpompen gedurende minstens 10 jaar, meer dan twee keer zoveel als NASA denkt dat nodig is om een ​​buitenpost op de maan of Mars te laten draaien.

Het is bijna 50 jaar geleden dat de iconische Earthrise-foto werd genomen door Frank Borman van Apollo 8. Krediet: NASA

(Afbeelding: © Nasa)

“Veilige, efficiënte en overvloedige energie zal de sleutel zijn tot toekomstige robot- en menselijke verkenning,” zegt Jim Reuter, NASA's adjunct-administrateur voor het Directoraat ruimtetechnologie voor ruimtetechnologie (STMD) in Washington. “Ik verwacht dat het project van Kilopower een essentieel onderdeel zal zijn van de machtsarchitecturen van de maan en Mars naarmate ze evolueren.”

De technologie werd met succes gedemonstreerd tussen november 2017 en maart 2018 als onderdeel van NASA's experiment met Kilopower Reactor Using Stirling Technology (KRUSTY).

Hoe werd Kilopower getest?

Kilopower is nodig omdat de maanavonden 14 aardse dagen duren. Krediet: NASA

(Afbeelding: © Nasa)

Als je kernreactoren de ruimte in gaat op bemande missies naar de maan, Mars en daarbuiten, kan het maar beter veilig zijn. Dat is waar de KRUSTY-test voor gezorgd heeft.

“We gooiden alles wat we konden in deze reactor, in termen van nominale en niet-normale bedrijfsscenario's, en KRUSTY slaagde met vlag en wimpel,” zei David Poston, de belangrijkste reactorontwerper bij het Los Alamos National Laboratory van de NNSA.

Het experiment omvat gesimuleerde vermogensreductie, defecte motoren en mislukte warmtepijpen en culmineerde met een 28-uur durende test met vol vermogen die een missie simuleerde. Het is gepland om voor het eerst te worden gebruikt op een ruimtevluchtmissie in 2020.

Waarom hebben we kernenergie op de maan nodig??

Voordat u iets zegt als 'we zouden de ruimte niet moeten vervuilen met nucleair afval', weet dat bijna elke ruimtemissie waarvan u zelfs hebt gehoord, radio-isotopen thermo-elektrische generatoren heeft gebruikt, die Plutonium-238 als hun elektriciteitsbron hebben. Dat geldt voor alles van Apollo en Voyager tot New Horizons en Cassini.

Kilopower-assemblage op de nationale veiligheidssite van Nevada in maart van dit jaar. Krediet: NNSS

(Afbeelding: © NNSS)

Trouwens, de nachten van de maan zijn lang. Als je ooit naar de maan hebt gekeken, weet je dat hij ons altijd dezelfde kant laat zien. Een volledige baan van de aarde duurt 27 dagen, waarbij het eenmaal draait, dus dat is in feite één maandag. Het resultaat is dat de nachttijd op elke willekeurige plaats op de maan twee weken duurt.

“Kilopower geeft ons de mogelijkheid om veel meer krachtige missies uit te voeren en de in de schaduw gestelde kraters van de maan te verkennen,” zei Marc Gibson, hoofd van de Kilopower-ingenieur bij het Glenn Research Center in Cleveland. “Wanneer we astronauten gaan sturen voor een lang verblijf op de maan en voor andere planeten, zal dat een nieuwe klasse van kracht vereisen die we nooit eerder nodig hadden.”

Kunnen we geen zonne-energie op de maan gebruiken??

Een conceptafbeelding van Shimizu's Luna Ring. Credit: Shimizu

(Afbeelding: © Shimizu)

Hoewel nachten op de maan twee weken duren, is er in theorie één enorm efficiënte manier om zonne-energie te produceren. Het Japanse Shimizu heeft een concept om een ​​massieve gordel van zonnepanelen te bouwen enkele kilometers breed rond de gehele elfduizend kilometer lange evenaar. Het gaat ervan uit dat de helft van deze 'zonnegordel' altijd in de zon zou zijn en gezien het feit dat de maan geen atmosfeer heeft, en dus nooit bewolkt is, zou de opwekking van zonne-energie theoretisch vijf keer efficiënter zijn dan op aarde..

Gaat NASA naar de maan of niet?

Het is weer een, eenmalige verbintenis die blijft veranderen met elke nieuwe president van de VS. De Space Policy Directive 1 van de Trump-regering stelt robotmissies voor op bemande missies boven het maanoppervlak, evenals een Lunar Orbital Platform-Gateway om astronauten te helpen bij missies die voorbij de maan gaan, naar Mars of naar asteroïden. NASA vraagt ​​particuliere bedrijven om nieuwe technologie te ontwikkelen om payloads naar de maan te brengen.

Wat is de Lunar Orbital Platform-Gateway?

De Lunar Orbital Platform-Gateway zal als een internationaal ruimtestation voor de maan zijn. Krediet: NASA

(Afbeelding: © Nasa)

De voorgestelde Lunar Orbital Platform-Gateway (LOP-G) zal een ruimtestation zijn dat niet rond de aarde draait, maar de maan. NASA ziet het als een 'opstapplaats' voor bemande missies naar zowel de maan als Mars, hoewel sommigen denken dat het geldverspilling is.

“Het vraagt ​​in wezen om het bouwen van een ander ruimtestation in de ruimte, een ervaring die mijn collega's en ik al hebben getoond op het internationale ruimtestation,” zei de voormalige NASA-astronaut en ruimtevaartpiloot Terry Virts tijdens een vergadering van de National Space Council in juni. “Gateway zal ons alleen maar vertragen, tijd en kostbare dollars wegnemen van het doel om terug te keren naar het maanoppervlak en uiteindelijk naar Mars te vliegen.”

LOP-G is bedoeld om te lanceren in 2022, met bewoningsmodules die worden toegevoegd in 2023. De raket van het Space Launch System en het ruimtevaartuig van Orion zouden tegen die tijd klaar moeten zijn.

TechRadar's Volgende serie wordt u aangeboden in samenwerking met Honor