Rolls-Royce đã cho chúng ta một cái nhìn về tương lai hạt nhân của các tàu vũ trụ thế hệ tiếp theo và các căn cứ trên Mặt Trăng khi giới thiệu một mô hình giả tưởng của ý tưởng Space Micro-Reactor của mình tại Hội nghị Vũ trụ của Vương quốc Anh tại Belfast, diễn ra từ ngày 21 đến ngày 31 tháng 11 năm 2023.
Với nhiều quốc gia và công ty tư nhân cam kết phóng một số lượng ngày càng tăng các nhiệm vụ có phi hành đoàn và phi hành đoàn tới Mặt Trăng, cũng như mở rộng hoạt động vào không gian sâu, việc tìm nguồn năng lượng đáng tin cậy vượt ra khỏi các tấm pin năng lượng mặt trời đã trở thành một nhiệm vụ cấp bách.
Ngoài ra, tên lửa hóa học đã hoạt động gần như ở giới hạn lý thuyết của chúng từ các thử nghiệm V2 đầu tiên trong Thế chiến thứ Hai. Khi nhân loại mạo hiểm xa vào không gian sâu và với nhu cầu ngày càng tăng về việc giám sát và duy trì vệ tinh ở quỹ đạo Trái Đất, một hệ thống đẩy hiệu suất cao hơn là cần thiết.
Dưới một chương trình được tài trợ bởi Cơ quan Vũ trụ Vương quốc Anh với kinh phí 2,9 triệu bảng Anh (3,6 triệu USD), Rolls-Royce đã đang làm việc trên một reaktor micro mới để giải quyết những nhu cầu này. Reaktor nhỏ, tiên tiến này, dự kiến sẽ được thử nghiệm trên Mặt Trăng vào đầu thập kỷ tới, được thiết kế để cung cấp nguồn năng lượng cần thiết cho các căn cứ tương lai không chỉ để thực hiện nhiệm vụ rất tham vọng, mà còn để sưởi ấm các căn cứ để chúng có thể tồn tại qua đêm trăng cực kỳ lạnh.
Ngoài ra, reaktor mới được thiết kế để hoạt động như một nguồn năng lượng cho các hệ thống đẩy điện và khác nhau sẽ mở rộng phạm vi nhiệm vụ đến hệ mặt trời bên ngoài và xa hơn, cũng như cho phép các tàu duy trì và tuần tra di chuyển giữa các quỹ đạo Trái Đất với tốc độ và tính linh hoạt cao hơn so với hiện nay.
Mọi thứ đều diễn ra tốt, nhưng cho đến nay, công chúng và ngành công nghiệp chỉ có tranh ảnh của reaktor micro để tham chiếu. Đó là cho đến khi Rolls-Royce tiết lộ mô hình giả tưởng của reaktor thử nghiệm sẽ tìm kiếm câu trả lời về cách tạo ra nhiệt độ, cách chuyển giao nhiệt độ đó và cách chuyển đổi nó thành điện. Mô hình giả tưởng này là một phần của thiết kế cắt xuyên cho thấy bố cục cơ bản của reaktor micro, bao gồm những thứ giống như thanh nhiên liệu, điều đó không khả thi, hoặc một phần của hệ thống truyền nhiệt. Theo công ty, thiết bị này là một reaktor phân hạch hoạt động theo nguyên tắc giống như các reaktor năng lượng thương mại trên Trái Đất, tuy nhiên, sử dụng thiết kế tiên tiến dựa trên hạt nhiên liệu TRi-structural ISOtropic (TRISO) là biến thể của nhiên liệu reaktor bóng bi, thay thế thanh nhiên liệu bằng những quả cầu nhiên liệu có kích thước như quả bóng bi-a gồm uranium giàu, cacbon và oxy. Hạt nhân uranium được kín chặt bên trong các lớp cacbon và gốm. Điều này không chỉ an toàn hơn so với thanh nhiên liệu mà còn cho phép sử dụng hệ thống làm mát bằng khí đơn giản hóa hơn.
“Kinh phí từ Cơ quan Vũ trụ Vương quốc Anh đã cho phép chương trình Rolls-Royce Micro-Reactor hợp tác chặt chẽ với Cơ quan Vũ trụ Vương quốc Anh, các viện đại học và đối tác trong ngành công nghiệp để trình bày những điều tốt nhất về sự đổi mới và kiến thức của Vương quốc Anh trong lĩnh vực vũ trụ,” Abi Clayton, Giám đốc Chương trình Tương lai của Rolls-Royce nói. “Kinh phí này đã giúp thực hiện nghiên cứu và phát triển các công nghệ quan trọng, đưa chúng ta gần hơn với việc biến Micro-Reactor thành hiện thực. Mô hình Ý tưởng Space Micro-Reactor của chúng tôi cho phép chúng ta thể hiện cách công nghệ này sẽ mang lại lợi ích lớn cho cả không gian và Trái Đất.
“Công nghệ Micro-Reactor sẽ mang lại khả năng hỗ trợ các trường hợp sử dụng thương mại và quốc phòng cùng cung cấp giải pháp giảm carbon cho ngành công nghiệp và cung cấp nguồn năng lượng sạch, an toàn và đáng tin cậy.”