美国宇航局寻求月球核动力系统的建议

美国宇航局寻求月球核动力系统的建议

美国家航空局(NASA)和美国能源部(DOE)预计在今年(2020)底前寻求业界月球核电系统建议,以开发NASA支持长期月球和火星探测计划的核动力系统(nuclear power system),也就是9月下旬或10月初将公开第一阶段月球表面核反应堆电源(Fission Surface Power)的需求方案说明书。

该计划旨在开发一种10 千瓦(kW )的核反应堆动力系统并尽可能在2027 年前安装于月球上,以提供长期月球表面活动的动力来源,特别是在连续两周夜晚无法使用太阳能的情况下。

近年来,NASA和DOE于2018年以来一直在开发一项太空核动力计划Kilopower,在美国内华达试验场以1千瓦反应器进行,使用高效轻质反应器的高浓缩铀(HEU)进行技术示范。

但是,使用HEU而引起反核团队的关注,他们认为这可能为重新生产HEU开创先例,而HEU也可拿来作为核武器。因此,DOE目前正在考虑使用低浓缩铀(LEU),它不存在扩散问题,然而在技术上也不如HEU成熟,可能增加反应器的质量(mass)问题。

LEU解决方案现已被纳入该反应器系统的考量范围,包括高丰度低浓缩铀(HALEU);根据DOE的研究,它可以在质量损失为数百公斤的情况下提供与HEU反应器相同的功率。

目前,已吸引了包含BWXT和General Atomics等核工业公司以及Blue Origin和Lockheed Martin等航空航太工业公司的180多家公司参与DOE提出核动力系统计划。由于,该系统相当复杂,非一家供应商能独立完成,因此DOE希望航太工业和核工业能共同展开合作建立团队。

DOE将与NASA合作领导采购,并于10月初正式发出需求方案说明书。该机构预计在第一期获得多个奖项,以进行预计于2021年底完成的初步设计。第二期将从2022年初开始,将选择一家公司来开发可在2027年发射的飞行装置。

目前考虑的一种采购方案是与产业界共享该计划的成本。这可以使公司提出一种可满足质量限制但又能同时产生10千瓦以上功率的反应器,且后续这些公司可考虑向其他用户出售多余的能源动力。

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