劳斯莱斯研发微型核反应堆为月球和火星采矿提供核动力
2021-09-30 01:53:21 来源:
《星期日邮报》近日援引劳斯莱斯部门负责人戴夫·戈登(Dave Gordon)称,公司正在研究微型核反应堆如何在太空中高速推进火箭。
同时,劳斯莱斯正在调研这项技术是否可部署外太空,为月球采矿的钻探、加工和储存提供能源。月球上有着丰富的自然资源,包括可以转化为火箭燃料的水、用于生产能源和制造返回地球的电气产品的金属以及各种稀有元素。
一旦研究认为可行,劳斯莱斯可能会寻找火箭和采矿方面的专家作为合作伙伴。“核技术最终可能是为火星采矿铺平道路。”戈登补充道。
更为大众所熟悉的劳斯莱斯可能是那个全球闻名的豪华汽车品牌,但该公司本身是英国著名的老牌发动机研制公司、世界三大航空发动机生产厂商之一、全欧洲最大的航空发动机制造商、英国皇家海军核潜艇舰队的发动机指定提供商。
其主业是生产各种型号的船舶、航空发动机及核潜艇的核动力装置,在利用和转变核能方面具有丰富的经验。近年来,劳斯莱斯公司计划在英国建设10-15座的小型模块化核电站,预计到了2050年,可带来520亿英镑的价值,并增加40000个工作机会。据悉,第一座小型模块化核反应堆(SMR)将在2029年运行。
今年8月,劳斯莱斯首席执行官沃伦·伊斯特(Warren East)曾表示,随着世界向零碳能源的转变,在未来十年中,小型核反应堆可能成为劳斯莱斯最大的业务。
据悉,核推进技术曾被美国宇航局(NASA)称为改变深空探索游戏规则的技术。它包括引导原子分裂时释放的能量,以巨大的速度加速推进器。
英国航天局首席执行官格雷厄姆·特诺克博士表示,在太空中使用核能是“一项具有革命性意义的概念,使人类在进入火星之后可以解锁未来的深空探索任务,这一切均离不开更好的动力技术。”
戴夫·戈登在伦敦国防和安全设备国际军火交易会上说道:“如果几年前我们进行了这样的对话,你会困惑地看着我。但现在,由于贝佐斯的Blue Origin和马斯克的SpaceX等公司所做的工作,劳斯莱斯的太空堆计划突然变得不仅可信,而且实际上也存在一定的需求。”
他强调,劳斯莱斯公司是这个星球上唯一一家从事机械、电气和核业务的公司,也是唯一一家完成核能力完整端到端生命周期的公司。
同时,戈登表示劳斯莱斯可以借鉴其为英国皇家海军开发核动力潜艇60年的经验,潜艇与航天器相似,因为它们是“无空气呼吸的环境,持久耐用,超级可靠,具有非常密集的电源”。
除了可以缩短穿越太空的时间,核动力发动机还可以使宇航员进入深空的旅程更加安全。
太空辐射可能会使宇航员面临巨大的辐射病风险,癌症、中枢神经系统影响和退行性疾病的终身风险也会增加,而核动力发动机可以使宇航员进入深空的旅程更加安全。
据悉,核动力航天器发动机的想法并不新鲜。早在1961年,NASA就启动了一项开发核动力发动机的计划,不过由于航天预算的削减,该计划在1972年被终止。如今,NASA再次着手研发核热推进系统(NTP)。
月球的主要资源包括氦-3,这是一种用于核聚变等领域的稀有元素,可以利用月球作为加油站,为深入太空的旅行提供动力。
“地球上稀土金属严重短缺。其他行星上储量十分丰富,因为它们都是由同一种物质形成的。因此,在我有生之年,采矿小行星、月球和火星有望成为现实。”戈登说。
在太空中,可以按照与国际空间站相似的方式建造大型宇宙飞船,也可以同样方法建造反应堆,使用普通的火箭将零部件运送到太空中,反应堆将提供从地球轨道到火星的动力。
在戈登看来,核能显然是太空能源的最佳选择,特别是在勘探中:“离太阳越远,太阳能的作用就越微乎其微。需要有一个稠密、可靠的来源,核能看起来就比较可信。因此,我们一直在与英国航天局讨论此事。”
《每日邮报》看到了微型反应堆的设计,该设计展示了一种由“罂粟籽”大小的铀驱动的装置,铀包覆在硅中,封装在金属中,并与斯特林发动机相连,使热量转化为电能。
戈登承认,要使该项目取得成果需要数亿英镑,但早期阶段的工作所需的费用要少得多。
中国已经启动了一系列包括嫦娥五号在内的无人月面样本采集探测。中国还曾表示,希望在2036年至2045年间建造一个人类友好的月球基地,该基地可用于采矿。
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