Kilopower

現在誰も住んでいない月。探査機などが周回している程度になるのですが、世界最大の宇宙機関でNASAは今後10年以内に小型原子炉を設置し電力の生産を始めると発表しました。もちろん設置の理由は、有人月面探査です。

現在NASAが次なる宇宙開発として計画しているのは月面開発です。地球に最も近いこともあり潜在的ねメリットもいくつかあるとされているのですが、それを行うにしても昼と夜を定期的に繰り返す月で人類が活動するにはライフラインの整備は急務です。

その一つとして電力があるのですが、ソーラーパネルでは夜に安定した電源が確保できず、バッテリーにしても大型なものが必要でり現実的なものではありません。そこで近年アメリカで開発が始まっているのは超小型原子炉です。

実は既にNASA及び国の機関がそのような超小型原子炉の研究を進めていました。それが『Kilopower(キロパワー)』という装置です。この装置は『宇宙用核分裂システム』としており本体には放射性元素『ウラン235』が内蔵されています。このウラン235が原子核崩壊の際に発生する熱をナトリウムヒートパイプで受け取り、その熱でスターリングエンジンを稼働させることで私達が利用できる電気に変換させます。出力は1~10キロワットです。



ただ、現在は米国エネルギー省(DOE)と協力して、Kilopowerを超える核分裂表面電力研究の新しい推進力を主導しているとしており、国内企業に対して設計コンセプトを提出するよう米国の業界パートナーに呼びかけを行っているとのこと。
この設計に関しては2022年2月下旬までに設計を募集しているといい、もっとも優秀な案には国とNASAから開発の資金提供がおこなわれるとのこと。


NASAによると月面探査で必要な同種の小型原子炉は最低でも10キロワットの出力が必要であり、これはアメリカの一般的な1家庭を十分に満たすほどの電力を作ることができます。ただ、これまあくまで最低限必要なものであり、月面では生命維持装置や探査車の充電、当然ヒーターなどの電力も必要であり将来的には最低限でも40キロワットの電力(一般家庭30世帯分)を出力できる装置を求めています。

このような超小型原子炉の最大の利点は安定した電力を交換不要で長期間稼働させることができる点です。そのため宇宙開発には近年再注目されている分野であり、過去のアポロ時代のように行われた探査とは明らかに違った月面活動が行われようとしています。

参考
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