Исследователь Массачусетского технологического института Джейк Хекла изучает способы применения ядерной энергии в космосе. Как сообщает MIT News, он работает над системами отвода тепла для космических ядерных реакторов, технологиями их развертывания и методами дистанционного наблюдения за работой таких установок. Отдельное направление его деятельности связано с созданием технической базы для будущих соглашений, ограничивающих военное использование ядерных космических систем.
Для реакторов нового поколения потребуется существенно больше энергии, чем для прежних космических миссий. При преобразовании тепла в электричество часть энергии теряется, поэтому возникает задача удаления избыточного тепла в условиях отсутствия атмосферы. Вместо конвекции инженеры используют радиаторы, однако традиционные панели из металла или композитов отличаются большой массой.
Хекла исследует радиатор с жидкими каплями, предложенный в конце 1970-х годов. Такая система распыляет охлаждающую жидкость между излучателем и приемником: капли, перемещаясь в космосе, отдают тепло, после чего собираются и возвращаются к источнику нагрева. По сравнению с твердыми панелями этот подход может значительно снизить массу оборудования.
Работу капельного радиатора осложняют электрические смещения, разбрызгивание при попадании на приемник и неточная настройка излучателя. Для продолжительной миссии допустимыми могут быть потери всего одной капли на миллион, поскольку даже небольшой постоянный расход со временем увеличивает необходимый запас охлаждающей жидкости. Хекла разрабатывает разные способы сбора капель, включая электромагнитные системы, которые способны повысить эффективность возврата и обеспечить управление радиатором во время работы.
Успешная реализация проекта может уменьшить массу системы охлаждения космического ядерного энергетического комплекса в десять раз. Это расширит возможности применения ядерной энергетики за пределами Земли, в том числе для задач на низкой околоземной орбите. Параллельно ученый занимается обнаружением радиационных признаков работы ядерных установок и методами контроля, которые могут использоваться для предотвращения опасного применения ядерных технологий в космосе.