【工学】NASA、火星基地用原子力発電「Kilopower」のフル出力試験を3月に実施。4〜5基で10年間電力供給

1ハンバーグタイカレー ★2018/01/21(日) 17:21:06.95ID:CAP_USER
http://japanese.engadget.com/2018/01/19/nasa-kilopower-3-4-5-10

各国の宇宙機関やSpaceXといった企業が、現在最も大きな目標として掲げるのが、火星への有人探査ミッション。そこでは火星の大地に居住施設を設けることも検討され、実際に火星を想定した隔離生活実験も行われています。

しかし、そうした火星での生活のために必要な電力その他のエネルギーをどう確保するか、また地球へ帰還するためのエネルギーはどうするのかという問題は、まだ解決されていません。

NASAのロスアラモス国立研究所とアメリカ合衆国エネルギー省(DOE:Department of Energy) は、火星探査に必要なエネルギーを現地で発生する発電ユニット「Kilopower」を開発しており、そのシステム試験に成功したと発表しました。



Kilopowerは放射性物質の核分裂を利用して発電する宇宙用核分裂システム。燃料にはウラン235を使用しており、放射性崩壊から得た熱をヒートパイプで高効率スターリングエンジンに送り、そこで電気に変換します。

開発チームはここまでの試験は問題なくスムーズにこなすことができたとして、この3月には出力を最大の10kWにまで高め、28時間の連続運転試験を実施する予定です。

映画「オデッセイ」では、火星での電力供給に太陽光パネルで電力を供給する一方、無人時の電力供給用としてRTG(Radioisotope thermoelectric generator:放射性同位体熱電気転換器)と呼ばれるユニットが登場しました。

RTGはプルトニウム238の放射性崩壊の熱と熱電対を利用して電力を発するシステムで、古くはパイオニアやボイジャーから、最近でも土星に突入して役目を終えたカッシーニといった無人探査機によく使われています。Kilopowerは、RTGの次世代を担う宇宙ミッション向けエネルギー源として開発されています。

http://o.aolcdn.com/hss/storage/midas/11d4ca5e89bb06b5db3433f95fe0c9eb/206044371/kp.jpg

2名無しのひみつ2018/01/21(日) 17:22:29.06ID:0hFgU2wq
火星のパヨク対策はできてるのか?

3名無しのひみつ2018/01/21(日) 17:27:19.29ID:V4/H4BZH
ゲンパツハンターイ!

4名無しのひみつ2018/01/21(日) 17:27:39.60ID:0N1VKpI9
帰還できないのに10年間だけだって。すごい罰げーむ。

5名無しのひみつ2018/01/21(日) 17:32:58.12ID:gQkOhQN4
東芝の小型原発4Sは結局計画倒れか?

6名無しのひみつ2018/01/21(日) 17:47:09.97ID:G1pzdcOe
俺なら火星に吉野家作るわ

7名無しのひみつ2018/01/21(日) 17:47:26.26ID:aFNOi6CW
湯沸かし器じゃないのか

8名無しのひみつ2018/01/21(日) 17:47:45.44ID:l63MeDGi
原子炉を宇宙へ

9名無しのひみつ2018/01/21(日) 17:51:17.34ID:BQE7S6IO
やっぱ原子力大事だわ
ポテンシャルが違いすぎる

10名無しのひみつ2018/01/21(日) 17:52:00.61ID:02x7Su9l
火星までの移動は宇宙ステーションじゃね?

11名無しのひみつ2018/01/21(日) 17:53:15.82ID:Q9zdvSBx
結局原子炉なのかRTGなのかどっちだ

12名無しのひみつ2018/01/21(日) 17:55:05.60ID:02x7Su9l
イオンブースター使えば3ヶ月くらい?

地球から火星まで、

13名無しのひみつ2018/01/21(日) 17:57:35.50ID:dB7YXYxD
ソ連は宇宙用高速炉使ってたんやが

14名無しのひみつ2018/01/21(日) 17:58:16.28ID:02x7Su9l
いいね〜、ステーションが地球をくるりとスイングバイして火星向け発進。

軌道にのったら帆を張ってイオンブースター点火w

15名無しのひみつ2018/01/21(日) 18:10:44.60ID:CXXD79K6
終わりの始まりなのか、他の星にまで手を付けるのか

16名無しのひみつ2018/01/21(日) 18:14:24.16ID:l63MeDGi
プルトニウム電池じゃね?

17名無しのひみつ2018/01/21(日) 18:17:14.57ID:Bth+6IZE
おぉ インパルスエンジンの開発に目処ついたのかな?

18名無しのひみつ2018/01/21(日) 18:23:55.54ID:jkj9QKW/
そんな金何処にあるの?

馬鹿じゃないの?w

19名無しのひみつ2018/01/21(日) 18:25:31.33ID:l63MeDGi
プルトニウムの半減期を考えれば…

20名無しのひみつ2018/01/21(日) 18:27:59.03ID:YuTzWM/r
>>18
なんでアメリカの懐を心配してるんだ…

出て来るんだろ? どこかから

21名無しのひみつ2018/01/21(日) 18:30:56.34ID:pvHlQE26
ネット(高速回線)使えて、Amazonで通販可能なら火星に行ってもいいな

22名無しのひみつ2018/01/21(日) 18:35:06.02ID:7iBQKpEU
>>5
311さえ無ければねえ
低能経済産業省の大罪

23名無しのひみつ2018/01/21(日) 18:41:46.26ID:Bth+6IZE
>>5
2m×6mだからデカすぎるんじゃない?

24名無しのひみつ2018/01/21(日) 18:50:38.77ID:fPeWVi/R
まるでガミラスの地球攻撃みたいだなw。
放射能に汚染された火星人は、
放射能除去装置を入手するため.........

25【B:82 W:73 H:80 (C cup)】 2018/01/21(日) 18:56:50.94ID:s9ifI1TS
いざ、探査に行く時は必ずビタミンDを携帯しないといけない
紫外線や有害な宇宙線から身を守るあまり、ビタミンDの生産ができなくなる
あっという間に骨粗鬆症や腰痛に悩まされ行動不能になるから

26名無しのひみつ2018/01/21(日) 19:05:47.22ID:l63MeDGi
紫外線ライト

27名無しのひみつ2018/01/21(日) 19:19:23.20ID:QyrmbVzN
 


>放射性崩壊から得た熱をヒートパイプで高効率スターリングエンジンに送り

メカか、

まあある程度以上の大電力だとそうなるのかな?


 

28名無しのひみつ2018/01/21(日) 21:29:33.51ID:+3JkRtSF
原子力って本来こういう使い方をするもんだよね

29名無しのひみつ2018/01/21(日) 21:54:33.24ID:t/J0jXu0
>>1
> 開発チームはここまでの試験は問題なくスムーズにこなすことができたとして、この3月には出力を最大の10kWにまで高め、28時間の連続運転試験を実施する予定です。

28時間って…

30名無しのひみつ2018/01/21(日) 21:59:28.10ID:lRE4cKEO
そこはメガパワー位で

31名無しのひみつ2018/01/21(日) 22:01:45.34ID:qmLjLMeo
反原発団体がストしに火星まで行くぞ、きっと

32名無しのひみつ2018/01/21(日) 22:04:29.26ID:54cyK6MM
>>27
熱エネルギーの変換効率が熱電対だと一桁%
スターリングエンジンだと30%以上期待できる
アイソトープの節約にもなる

33名無しのひみつ2018/01/21(日) 22:08:36.00ID:YuTzWM/r
>>29
その段階の試験としては充分なんじゃ?

34名無しのひみつ2018/01/21(日) 22:13:40.63ID:GSekRENV
冷却水は要らないのか?

35名無しのひみつ2018/01/21(日) 22:27:28.87ID:Ng90vKgN
磁場のない火星で長期滞在するのは厳しい
前段階としてフォボスの地下空間に支援基地を構築する必要があると思う
ここに充分な食料・燃料・水を蓄積し、火星との往復用発着基地を建設する
人を火星表面に送りこむのはそれからの話

36名無しのひみつ2018/01/21(日) 23:35:43.15ID:fTycP3yQ
>>35
人工磁場で太陽風防ぎ、火星を居住可能に:NASAが新計画を提案
https://www.newsweekjapan.jp/stories/world/2017/03/nasa-3.php

37名無しのひみつ2018/01/21(日) 23:46:15.23ID:mXAaycF6
プルトニウム239を微細な格子で囲って燃料棒にできないのかね
まとまった量がなければ核分裂しないんだろ
反応性が高いから潰せば核分裂が始まりそうなもんだけど

38名無しのひみつ2018/01/21(日) 23:57:44.06ID:wSbTQCYK
>>37
こいつの前身で惑星探査機などに載せられていたのはプルトニウム238を使っていたみたいだね

39名無しのひみつ2018/01/22(月) 00:46:55.00ID:BnsCB9vG
なんかツッコミどころが多いな

・放射性物質の崩壊熱を利用するのなら原子力発電というより原子力電池
・そもそも核分裂を利用してない

あと燃料にはウラン235を使ってるとのことだが、ウラン235の半減期は7億年だから
崩壊熱がショボすぎて発電は無理だと思うんだが・・・
逆にこれで発電ができるようだと文字通り半永久的に電源を供給できることになるぞ

40名無しのひみつ2018/01/22(月) 02:15:00.04ID:jEk9rAx1
三本指の生体認証で起動させるリアクターのほうが安全だろ?

41名無しのひみつ2018/01/22(月) 03:45:21.57ID:6Wr6G6H1
 


メカ部がスターリングエンジンなのは、
エンジン自体に放射能汚染が無く、メンテや交換、修理がし易いってことかな。
ヒートパイプも媒質交換くらいはできるかもしれんが、
そんなことはせず高信頼設計にして交換不能だが壊れたらヒートパイプごと交換?

とにかく熱源は超超高信頼設計にして完全密閉にするんだろうな。
元々分裂させなけりゃ放射性生成物も少いし飛散拡散もあまり心配ないけど。


 

42名無しのひみつ2018/01/22(月) 03:55:05.15ID:6Wr6G6H1
 


そこそこの大気があるからこの手が使えるんだろうな。

どうだろ?
たぶん大型宇宙船では放熱がうまくできずにつかえないかな。
あるいは赤外線の放射かなんかで冷やせる?


 

43名無しのひみつ2018/01/22(月) 08:50:54.05ID:1vD1VGDC
何故か最近火星開発を急いでるな
ひょっとして2050年あたりに大隕石が地球に衝突する見込みとかか

44名無しのひみつ2018/01/22(月) 08:56:36.24ID:rfa+2296
30年以上あるならほんのちょっとずつ隕石の軌道をずらす技術を開発しそうだけど

45名無しのひみつ2018/01/22(月) 09:21:37.63ID:dYPEqcld
>>11
U235だから原子炉だと思われる。
発電効率が10%程度としても240gあれば10年10kWは達成できる。

46名無しのひみつ2018/01/22(月) 09:46:48.18ID:rejtqOOE
中性子がない

47名無しのひみつ2018/01/22(月) 10:12:49.84ID:f/GRr78p
10年って短くね

48名無しのひみつ2018/01/22(月) 10:27:05.20ID:REfKA4Jk
構造を見る限りナトリウム冷却の高速炉だな
その冷却材の一部をヒートパイプでスターリングエンジンに送って発電
制御は炉心の周囲にリング状の反射材を置いて、その反射材があるときだけ核分裂し
反射材が無くなると核分裂が止まる

49名無しのひみつ2018/01/22(月) 10:41:36.20ID:rejtqOOE
臨界されちゃ

50名無しのひみつ2018/01/22(月) 10:54:01.66ID:sjRDEkwR
そういう技術に対しても左翼が知れば、必ず反対なんだろうなw

51名無しのひみつ2018/01/22(月) 10:57:07.56ID:rejtqOOE
反対も何も…

ボイジャーやカッシーニで使ってたし

52名無しのひみつ2018/01/22(月) 11:00:39.36ID:6Wr6G6H1
 


>>48

U235は高速中性子じゃ核分裂連鎖反応は起きないよ。


 

53名無しのひみつ2018/01/22(月) 11:02:44.67ID:rejtqOOE
臨界を起こさない

原子力電池だもん

54名無しのひみつ2018/01/22(月) 11:15:22.22ID:6Wr6G6H1
 


非核三原則かなんか知らんがバカだよな。

国内に原発があるのに、
宇宙探査の電源には使わないって、バカも極まれりだな。

使ってない国なんか日本だけ。


 

55名無しのひみつ2018/01/22(月) 11:23:25.56ID:6Wr6G6H1
 


>>12

日本は火星以遠を探査するのは難しい。
原子力電池を積まない範囲でやってるから。

イトカワもリュウグウも火星より近い。


 

56名無しのひみつ2018/01/22(月) 11:26:18.90ID:6Wr6G6H1
 


減速材は何か?だよな。
まさか重水や黒鉛?


 

57名無しのひみつ2018/01/22(月) 12:04:06.05ID:NMuld8GR
【暴落】 国借金1000兆円  ≪マイトLーヤとUFOが現れる≫  米国債1200兆円 【破綻】
https://rosie.5ch.net/test/read.cgi/liveplus/1516583036/l50

58名無しのひみつ2018/01/22(月) 12:35:16.55ID:k26pFT1I
放射線で人が住めなくなるよ

59名無しのひみつ2018/01/22(月) 14:49:28.80ID:R6u29JiM
盗撮魔に告ぐ、「これ見てさっさと女性の前から消えなさい。」
http://www.jhuidffggytr.shop/

60名無しのひみつ2018/01/22(月) 19:37:51.98ID:/0tRa0TX
>>52
topazとかsnap10みたいなZrH減速なんじゃねーの実績あるし
スターリングサイクルと組み合わせるのが新しいが

61名無しのひみつ2018/01/22(月) 23:39:35.38ID:ET9vB/RD
>>51
カッシーニは地球スイングバイするから核電池反対、とか言ってたよ

62名無しのひみつ2018/01/23(火) 06:51:53.94ID:otPG8YiW
>>39
熱電変換素子じゃなくスターリングエンジンで起電力を得るんだから、熱で流体を温めてるのは確実 その点においては原子炉に近い

そもそも「崩壊熱」ってのが誤訳なんじゃない?設計寿命10年って十中八九核分裂させてるでしょ

63名無しのひみつ2018/01/23(火) 09:17:46.83ID:MHm84b3U
ウラン235で10kwだし昔のロシアの衛星が積んでた原子炉みたいなのかね

64名無しのひみつ2018/01/23(火) 09:18:58.96ID:emqL+vHO
火星で発電するなら原子力しかないと言ってもいいだろうね。
太陽光では発電量が少ないから、生活を維持する分は賄えるが、
住環境維持のための酸素製造やその他の工場の電力は賄えないだろう。
日本も原発技術は放棄してはダメだね。

65名無しのひみつ2018/01/23(火) 10:12:29.30ID:7jaFbZ4t
>>61
何年前の話だよw

66名無しのひみつ2018/01/23(火) 10:22:00.69ID:GFhWZKAl
核分裂を始める前のウラン燃料なら環境中に撒かれても大した害はないし
プルトニウムの崩壊熱を使うタイプの原子力電池より打ち上げ失敗時の汚染リスクは小さいな

67名無しのひみつ2018/01/23(火) 13:36:59.42ID:niWRISm5
>>65
カッシーニは恐怖の大魔王と呼ばれてたから19年前か
早いもんだね

68名無しのひみつ2018/01/23(火) 16:02:09.04ID:BMlNnZFa
オデッセイで暖房用に探査車に積んだのは小型原子炉だっけ
それとも別物だっけ忘れてしまった

69名無しのひみつ2018/01/23(火) 17:00:00.68ID:yfFLzmO8
>>68
RTG(radioisotope thermoelectric generator)は崩壊熱による発電という描写だったから、「原子炉」では無いですね

70名無しのひみつ2018/01/23(火) 17:31:26.03ID:GFhWZKAl
10kWといえろくに遮蔽されてない原子炉が居住施設のとなりにあったら嫌だなとおもったら
これ穴掘ってそこに炉心をぶっ刺してるのね
火星の土が放射線の遮蔽材になってるわけか

71名無しのひみつ2018/01/23(火) 22:59:09.08ID:ds3A7k83
長持ちしそうだな
動くものが無くてメンテフリーのRTGの方が最初は良いと思うが、
こっちの方が効率いいんだろうな

72名無しのひみつ2018/01/23(火) 23:09:35.64ID:yfFLzmO8
>>71
それでも、中性子の制御が必要だけどreactorの方が夢があるなw

73名無しのひみつ2018/01/27(土) 11:16:34.65ID:RGtnyPh2
>>68
あれは、ほぼ放射性元素のかたまり。
熱源として持ち歩いてただけ。

74名無しのひみつ2018/01/27(土) 12:47:40.91ID:BWyTSoYQ
原子力は勘弁してくれ

75名無しのひみつ2018/01/27(土) 18:15:37.51ID:18yjNVEf
>>74
ふくいち被害者ならお悔やみ申し上げるが、人類には必要なエネルギー源なんだよ
すまん…

76名無しのひみつ2018/01/27(土) 19:17:45.91ID:x6mut3e8
>>74
最初の原爆、最初の水爆、バケツ核反応、原発メルトダウンと全て経験した日本人は原子力の進歩の為、神に選ばれし民族としか思えんな
このまま突っ走っちゃえYO

77名無しのひみつ2018/02/11(日) 01:18:55.44ID:B3m72QiW
火星なら原子炉が爆発したりして中身が全部飛び散っても安心だな。
ナトリウムが漏れても火災は起きないし。

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