Kilopower reaktörü yeniden test standında: SpaceNukes'a DARPA'dan aktif kontrol anlaşması

Uzay için geliştirilen küçük fisyon reaktörü Kilopower, yeniden test standına dönüyor. ABD'li Space Nuclear Power Corporation (kısaca SpaceNukes), 21 Ekim'de ABD Savunma İleri Araştırma Projeleri Ajansı DARPA'dan bir anlaşma aldığını duyurdu. Şirket, Los Alamos Ulusal Laboratuvarı ile birlikte aktif kontrol çubuklarıyla çalışan bir Kilopower reaktörü tasarlayıp üretecek ve yer testinden geçirecek.

Anlaşma, DARPA'nın Savunma Bilimleri Ofisi'ndeki Fast Capacitance programı kapsamında. Kısaca Fat Cat olarak anılan programı Dr. Tabitha Dodson yönetiyor. Şirketin açıklamasına göre programın amacı, ulusal güvenlik görevleri için reaktörlerin kendi kendine, yani insan müdahalesi olmadan çalışabilmesini ilerletmek. Anlaşmanın türü, ABD'de devlet kurumlarının klasik ihale kurallarının dışında kullanabildiği esnek bir sözleşme biçimi olan "Other Transaction Agreement". Anlaşmanın parasal değeri ve testin tarihi açıklanmadı.

KRUSTY ne göstermişti?

Yeni testin önemini anlamak için 2018'e dönmek gerekiyor. NASA ile ABD Ulusal Nükleer Güvenlik İdaresi (NNSA), Kasım 2017 ile Mart 2018 arasında Nevada Ulusal Güvenlik Sahası'nda KRUSTY (Kilopower Reactor Using Stirling Technology) adlı deneyi yaptı. Deney, gerçek bir görevi taklit eden 28 saatlik tam güç testiyle sona erdi. Reaktör çalıştırıldı, tam güce çıkarıldı, kararlı biçimde işletildi ve kapatıldı. SpaceNukes'a göre bu, ABD'de yeni bir uzay reaktörünün elli yılda yapılan tek tam güç yer testi.

NASA'nın o dönemki açıklamasına göre prototipin kalbinde, kâğıt havlu rulosu büyüklüğünde, dökme uranyum-235'ten bir çekirdek bulunuyordu. Sodyum dolu ısı boruları çekirdeğin ısısını Stirling motorlarına taşıyor, bu motorlar da ısıyı elektriğe çeviriyordu. NASA, Kilopower sisteminin en az 10 yıl boyunca 10 kilovata kadar elektrik üretebileceğini ve dört ünitenin bir üssü beslemeye yeteceğini söylemişti. Sistemin Ay için özellikle uygun görülmesinin nedeni, Dünya'daki 14 güne denk gelen uzun Ay geceleri. Bu sürede güneş panelleri işe yaramıyor. Ekip deney boyunca güç düşüşü, bozulan motorlar ve bozulan ısı boruları gibi arızaları da taklit etti. Sistem bunların hepsinde çalışmayı sürdürdü.

Pasiften aktife

KRUSTY'deki reaktör pasif kontrollüydü. Bu tür tasarımlarda reaktör, çalıştırıldıktan sonra ısındıkça tepkime hızının kendiliğinden düşmesi gibi fiziksel geri beslemelerle dengede kalır. Yeni testte reaktöre aktif olarak hareket ettirilen kontrol çubukları eklenecek. SpaceNukes, bunun aşırı ve ani durum değişikliklerinde reaktörü denetim altında tutmaya yönelik olduğunu ve otonom işletmeye giden yolda önemli bir adım olduğunu söylüyor. Şirket, bu yeteneğin güç ihtiyacının değiştiği ve hızlı tepki gerektiren görevlerde işe yarayacağını belirtiyor.

Program aşamalı ilerleyecek. Tasarım, malzeme tedariki ve entegrasyon aşamalarının her biri bir değerlendirme kapısından geçecek ve sonunda nükleer yer gösterimi yapılacak. Entegrasyon işleri şirketin Ohio'nun Medina kentindeki atölyesinde, baş mühendis Marc Gibson yönetiminde yürütülecek.

Aynı ekip, yeni şirket

SpaceNukes'u ilginç kılan, KRUSTY'yi gerçekleştiren kadroyu bir araya getirmesi. Şirketin teknoloji direktörü David Poston ve operasyon direktörü Patrick McClure bu işi Los Alamos'ta yapmıştı. Gibson ise programı NASA'nın Glenn Araştırma Merkezi'nde yönetmişti. Şirket, Kilopower teknolojisini Los Alamos'tan aldığı lisansla kullanıyor. McClure, ödülün 2018'de KRUSTY'yi tasarlayan, üreten ve test eden ekibin olgunluğunu tanıdığını söyledi. Şirketin genel müdürü Andy Phelps de ulusal güvenlik söz konusu olduğunda kanıtlanmış teknolojinin yerini hiçbir şeyin tutamayacağını vurguladı.

Uzayda nükleer güç ABD'de son dönemde yeniden gündemde. NASA ve ABD Enerji Bakanlığı arasında uzayda nükleer güç için bir mutabakat imzalandı ve NASA nükleer Mars aracı SR-1 Freedom üzerinde çalışıyor. Ancak DARPA'nın Fat Cat programı açıklamada bir uzay görevine bağlanmıyor. Program "ulusal güvenlik görevleri" için tanımlanıyor. Testte kanıtlanacak aktif kontrolün ileride bir uzay reaktörüne ne zaman ve nasıl taşınacağı ise şimdilik açık bir soru.