Kärnkraft ska göra farkosten snabbare

2015-09-21 05:00  

Rymdfarkosterna måste gå snabbare om restiden till avlägsna planeter ska kunna kortas. Kärnreaktorer är en möjlig lösning.

I dagsläget räknar man med att det skulle ta 1,5–2 år att åka till Mars. Janne Wallenius, professor i reaktorfysik på KTH, tror att kärnkraft är det mest realistiska alternativet för att få fram snabbare farkoster.

– Andra möjligheter är lite för exotiska för att vara möjliga. Man har tittat på små kontinuerliga vätebombsexplosioner, till exempel, men det är helt vansinnigt förstås, säger han.

Kärnreaktorer ombord på rymdfarkoster är inte heller en enkel nöt att knäcka. Sådana har tidigare använts i rymden för att producera elektricitet till satelliter, men är oprövade för framdrivning. En av svårigheterna är att reaktorerna behöver köras vid mycket högre drifttemperatur än vanliga kärnkraftverk.

– Man behöver ha en hög temperaturskillnad mellan reaktorn och omgivningen för att effektivt kyla bort värmen och för att få en effektiv omvandling av värme till elektricitet, säger Janne Wallenius.

Ytan på bränslet behöver till exempel hålla ungefär 1 000 grader Celsius, vilket är långt över de 300 grader som är normalt i kärnkraftverk.

Därför är urandioxid, som används i vanliga kärnkraftverk, inte särskilt lämpligt som bränsle i rymdfarkoster. Det skulle komma alldeles för nära sin smältpunkt. Om reaktorbränslet smälter skulle det innebära ett svårt haveri.

I stället är urannitrid, en förening av uran och kväve, KTH-forskarnas huvudkandidat till reaktorbränsle i rymden. De har utvecklat en ny och snabbare metod för att tillverka bränslet som också ger ett bättre material än tidigare. Genom att pressa ihop urannitrid i pulverform och utsätta det för värme och starka elektriska pulser, får forskarna ett bränsle utan porer som sänker värmeledningsförmågan.

– Det blir nästan magiskt, då får man plötsligt alla de egenskaper man önskar hos bränslet. Man får bort all porositet och det går hundra gånger fortare, berättar Janne Wallenius.

En risk med att använda kärnreaktorer på rymdfarkoster är att radioaktivitet kan läcka ut om farkosten faller tillbaka mot jorden och brinner upp i atmosfären. Enligt Janne Wallenius kan det lösas genom att starta reaktorn först när farkosten har färdats så långt bort att den inte kan falla tillbaka till jorden vid ett haveri.

Han tror att kärnreaktorer kan finnas ombord på rymdfarkoster om ungefär 20 år.

– Då kan vi resa till Mars på fyra månader, säger han.

Och en kortare restid är inte bara bekvämt för resenärerna. Det är också värdefullt för att minska mängden kosmisk strålning som astronauterna utsätts för och som kan innebära hälsorisker.

 

Gilla Ny Teknik på Facebook

 

Linda Nohrstedt

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt

Läs mer