โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์สำหรับภารกิจสำรวจอวกาศ ผ่านการทดสอบขั้นสุดท้ายแล้ว

ข่าวใหญ่ในแวดวงการสำรวจอวกาศในห้วงเวลาที่ผ่านมาคือ การที่ NASA ประสบความสำเร็จในการทดสอบ Kilopower โรงไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ขนาดย่อมที่นำไปติดตั้งบนดาวเคราะห์ดวงต่างๆ ที่จะทำการสำรวจ ซึ่งในเวลานี้ Kilopower ได้ผ่านการทดสอบครั้งใหญ่ซึ่งเป็นการทดสอบในโลกของเรานี่เอง และประสิทธิภาพการทำงานของ Kilopower นั้นก๋็ดีเยี่ยม

โดยเป้าหมายของทาง NASA คือการใช้ Kilopower เป็นแหล่งกำเนิดพลังงานไฟฟ้าที่มีความเสถียร สำหรับภารกิจที่มีการส่งมนุษย์ไปบนดาวเคราะห์ดวงอื่น โดยมีระยะเวลาของภารกิจที่ยาวนาน ซึ่งอาจจะเป็นภารกิจบนดวงจันทร์ ดาวอังคาร หรือดาวเคราะห์ดวงใดก็แล้วแต่

เป็นเวลากว่าทศวรรษที่ยานอวกาศใช้นิวเคลียร์เป็นแหล่งพลังงานขนาดเล็กที่มีเสถียรภาพ สำหรับการผลิตพลังงานไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการปฏิบัติงานในพื้นที่ที่แสงอาทิตย์เข้าไม่ถึง อย่างเช่นภารกิจการสำรวจแถบขั้วของดวงจันทร์ และสำหรับยานสำรวจอวกาศ Voyager 1 และ 2 ตอนนี้พวกมันอยู่ไกลจากดวงอาทิตย์นับพันล้านไมล์ ทำให้ไม่สามารถพลิตพลังงานไฟฟ้่าจากแสงอาทิตย์ แต่ด้วยพลังงานนิวเคลียร์ ทำให้มันยังมีพลังงานพอเพียงสำหรับการปฏิบัติงานได้เกิน 40 ปี เพื่อส่งข้อมูลกลับมายังโลกผ่านคลื่นความถี่วิทยุ ในขณะที่รถสำรวจดาวอังคาร Curiosity rover ก็ทำหน้าที่ของมันได้อย่างยาวนานด้วยแหล่งพลังงานจากพลูโตเนียม

ภารกิจการสำรวจอวกาศที่มีมนุษย์ร่วมด้วยนั้นต้องใช้พลังงานไฟฟ้ามากกว่าภารกิจที่ไม่มีมนุษย์ร่วมด้วย ทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบ RTGs ที่ผลิตพลังงานไฟฟ้าโดยอาศัยการแปลงพลังงานความร้อนนั้น ไม่สามารถผลิตพลังงานไฟฟ้าได้อย่างเพียงพอ ทำให้ NASA และ กระทรวงพลังงานของสหรัฐอเมริกาหรือ DOE ร่วมมือกันในการสร้างโรงงานไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ขนาดย่อมสำหรับภารกิจสำรวจอวกาศ โดยเป็นการสร้างพลังงานจากปฏิกิริยานิวเคลียร์แบบฟิชชัน

และในงานสัมมนาครั้งล่าสุดทาง NASA และ DOE ร่วมกันประกาศความสำเร็จในการทดสอบภาคพื้นดินของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าพลังงานนิวเคลียร์ที่มีชื่ออย่างเป็นทางการว่า Kilopower Reactor Using Stirling Technology (KRUSTY) โดยการทดสอบเกิดขึ้นในสถานที่ของ DOE ในรัฐ Nevada โดยแบ่งการทดสอบออกเป็น 4 เฟส โดยการทดสอบใน 2 เฟสแรกเป็นการทดสอบโดยไม่มีการผลิตพลังงานไฟฟ้า เพื่อตรวจสอบการทำงานในขั้นแรกของระบบ ในเฟสที่ 3 เริิ่มมีการใส่พลังงานลงไปในแกนร้อนของอุปกรณ์ และในเฟสสุดท้าย เป็นการทดสอบผลิตไฟฟ้าจริงเป็นระยะเวลา 28 ชั่วโมง

และเครื่องกำเนิดพลังงานไฟฟ้า KRUSTY ผ่านเกณฑ์การทดสอบในทุกหัวข้อ โดยการทดสอบทำในสภาวะสุญญากาศ โดยคุณ Marc Gibson หัวหน้าทีมวิศวกรกล่าวว่า "เราทำการทดสอบทุกรูปแบบเท่าที่เราจะนึกออกกับ KRUSTY ทั้งการทำงานในสภาวะปกติ และในสภาวะที่ไม่ปกติ และมันผ่านการทดสอบได้อย่างสวยงาม"

แต่อย่างไรก็ดีเครื่องต้นแบบนั้นก็มีรายละเอียดที่แตกต่างจากของจริงที่จะนำไปใช้งานบนดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ด้วยความที่ต้องออกแบบให้ตัวเครื่องกำเนิดไฟฟ้านั้นมีความเหมาะสมที่จะลำเลียงด้วยยานอวกาศ โดยการทดสอบลำเลียงด้วยยานอวกาศจะเป็นความท้าทายในอันดับต่อไปของโครงการนี้ และ NASA ก็เตรียมวางแผนสำหรับการทดสอบนี้เอาไว้เรียบร้อยแล้ว 

เครื่องกำเนิดไฟฟ้า Kilopower ถูกออกแบบมาสำหรับภารกิจบนพื้นผิวดาวเคราะห์ แต่ก็มีข้อมูลที่น่าสนใจจากงานสัมมนาที่ระบุว่า เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบนี้อาจถูกนำไปใช้เป็นแหล่งกำเนิดพลังงานสำหรับระบบการขับเคลื่อนยานแบบ Ion propulsion หรือนำไปใช้บนสถานีอวกาศที่จะโคจรรอบดวงจันทร์ด้วย

By Klongthomtech.cm