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【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
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0001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
0027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?


 
0028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
0029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…
0031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
0032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
0034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?
0035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
0037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
0038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
0039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
0040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?
0041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。


 
0042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?


 
0043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
0044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
0045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。
0046名無しのひみつ2018/01/22(月) 09:46:48.18ID:rejtqOOE
中性子がない
0048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
0049名無しのひみつ2018/01/22(月) 10:41:36.20ID:rejtqOOE
臨界されちゃ
0050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
0051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
0052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。


 
0053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
0054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。


 
0055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。


 
0056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?


 
0058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
0059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。」
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0060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
0061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
0062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
0063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
0064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。
0066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
0067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
0068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
0069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
0070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
0071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
0072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
0073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。
0074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
0075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…
0076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
0077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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