Bu şey, uzay keşfinin geleceğine güç sağlayabilir.
İnsanlı uzay keşfinin geleceğine baktığımızda, NASA ve diğer uzay ajansları için bazı teknolojik ihtiyaçların karşılanması gerektiği aşikar.
Ay’a, Mars’a ve Güneş Sistemindeki diğer konumlara gerçekleştirilecek uzun süreli görevlerin garantiye alınması için, hem yeni nesil fırlatma cihazları ve uzay kapsülleri (SLS ve Orion uzay aracı gibi) gerekiyor, hem de yeni enerji üretim şekilleri gerekiyor.
Bu konulara hitap eden olasılıklardan biri, robotik görevlere, üslere ve keşif görevlerine güç sağlayabilecek, hafif bir fizyon gücü sistemi olan Kilopower.
NASA, geçenlerde ABD Enerji Bakanlığının Ulusal Nükleer Güvenlik İdaresi (NNSA) ile işbirliği yaparak, yeni bir nükleer güç sistemini başarıyla tanıttı. Bu sistem Ay’a, Mars’a ve bunların ötesine yapılacak uzun dönemli insanlı görevleri mümkün kılabilir.
Stirling Teknolojisini Kullanan Kilopower Reaktörü (KRUSTY) deneyi olarak bilinen teknoloji, NASA’nın Glenn Araştırma Merkezinde 2 Mayıs Çarşamba günü yapılan bir haber toplantısında açıklandı. NASA’ya göre bu güç sistemi, 10 kilowatta kadar elektrik gücü üretecek kapasitede; bu miktar, on yıl boyunca birkaç eve veya Ay veya Mars’ta bulunan bir istasyona sürekli şekilde güç sağlamaya yeter.
NASA’nın Uzay Teknolojisi Görev Müdürlüğünde (STMD) vekil yönetim üyesi olan Jim Reuter’ın geçenlerde NASA basın bülteninde açıkladığı üzere:
“Güvenli, verimli ve çok miktardaki enerji, gelecekte robotik ve insanlı keşiflerin anahtarı konumunda olacak. Ay ve Mars’taki güç yapıları evrimleştikçe, Kilopower projesinin onların ayrılmaz bir parçası olmasını bekliyorum.”
Birinci örnek durumundaki güç sistemi, küçük ve tek parça bir uranyum-235 reaktör çekirdeği ile pasif sodyum ısı boruları kullanarak, reaktör ısısını yüksek verimli Stirling motorlarına taşıyor ve ısı, burada elektriğe dönüştürülüyor.
Bu güç sistemi, Ay gibi konumlar için çok uygun çünkü Ay’daki geceler, Dünya üzerindeki 14 güne eşit olduğu için, burada güneş dizileri kullanarak elektrik üretmek zor.
Ek olarak, pek çok Ay keşfi planında, daimi olarak gölgede duran bölgelerde veya yeraltındaki dengeli lav tüplerinde istasyonlar kurulması düşünülüyor.
Mars’ta güneş ışınları daha fazla geliyor ancak gezegenin günlük döngüsüyle ve hava durumuyla (kum fırtınaları gibi) karşı karşıya kalıyorlar.
Bu yüzden bu teknoloji, güneş ışığı gibi aralıklı kaynaklara bağlı olmayan sürekli bir güç ikmali sağlayabilir. Glenn’da Kilopower baş mühendisi olan Marc Gibson şöyle söylüyor:
“Kilopower bize, çok daha yüksek güçte görevler yapma ve Ay’ın gölgeli kraterlerini araştırma kabiliyeti sağlıyor. Astronotları Ay’da uzun süreli kalmaları için göndermeye ve diğer gezegenlere göndermeye başladığımızda, daha önce hiç ihtiyaç duymadığımız yeni bir güç sınıfı gerekecek.”
Kilopower deneyi, NNSA’nın Nevada Ulusal Güvenlik Bölgesinde (NNSS) 2017 yılının Kasım ve Mart ayları arasında yürütülmüştü.
Deneyin amacı, sistemin fizyon yoluyla elektrik üretebildiğini göstermenin yanında, herhangi bir ortamda dengeli ve güvenli olduğunu da göstermekti.
Kilopower takımı, bu sebeple deneyi dört aşamada gerçekleştirdi.
Güç olmadan gerçekleştirilen ilk iki aşamada, sistem içindeki her bir bileşenin düzgün şekilde işlev gösterdiği onaylandı.
Üçüncü aşamada takım, dördüncü aşamaya devam etmeden önce çekirdeği yavaşça ısıtmak amacıyla gücü artırdı. Dördüncü aşama, tam güç altında 28 saatlik bir test yürütmekten oluşuyor. Bu aşamada, bir görevin tüm evreleri canlandırılıyor. Bunların içinde reaktörün faaliyete geçirilmesi, tam güce çıkarılması, sürekli çalıştırma ve kapanış yer alıyor.
Takım, deney süresince çeşitli sistem arızalarını canlandırarak, sistemin çalışmaya devam edip etmediğine baktı; bu arızalar arasında güç azalmaları, motorların ve ısı borusunun bozulması yer alıyordu. KRUSTY üreteci, baştan sona kadar elektrik sağlamaya devam etti ve uzay keşfinde yaşanabilecek her şeye dayanabileceğini gösterdi.
Gibson şöyle belirtiyor:
“Sistemin becerisini sınadık. Reaktörü çok iyi şekilde biliyoruz ve bu test, sistemin tasarladığımız gibi çalıştığını doğruladı. Reaktör, onu hangi ortama maruz bırakırsak bırakalım çok iyi çalıştı.”
Kilopower projesi, gelecekte NASA’nın Yenilikçi Geliştirme (GCD) programının parçası olarak kalacak.
NASA’nın Uzay Teknolojisi Görev Müdürlüğünün (STMD) parçası olan bu programın hedefi, Dairenin gelecekteki uzay görevlerinde tamamen yeni yaklaşımlara yol açabilecek olan uzay teknolojilerini ilerletmek. Takım en sonunda, 2020 yılında Teknoloji Gösterme Görevi (TDM) programına geçiş yapmayı umuyor.
Eğer her şey yolunda giderse, KRUSTY reaktörü ile birlikte Ay ve Mars üzerinde kalıcı insan istasyonları kurmak mümkün olabilir. Reaktör ayrıca, Yerinde Kaynak Kullanımına (ISRU) dayalı olarak yerel su buzu kaynaklarından hidrazin yakıtı ile yerel regolitlerden inşaat maddeleri oluşturacak olan görevlere de destek sağlayabilir.
Temel olarak, robotik görevler Ay’a yerleşip yerel regolitleri kullanarak 3 boyutlu şekilde üs yazdıracakları zaman ve astronotlar, araştırma ve deney yürütmek amacıyla düzenli olarak Ay’a gidip gelecekleri zaman (tıpkı bugün Uluslararası Uzay İstasyonuna gidip geldikleri gibi), KRUSTY reaktörleri onlara ihtiyaçları olan tüm gücü sağlayabilir.
Aynı şey, birkaç on yıl içinde Mars ve hatta Güneş Sistemimizin dışındaki konumlar için de geçerli olabilir.
Bu reaktör sistemi, nükleer-termal veya nükleer-elektriksel itişe dayalı roketler için de kapı aralayabilir ve hem daha hızlı, hem de daha ucuz olan Dünya ötesi görevleri mümkün kılabilir!
Universe Today
