Jaderní výzkumníci vytvořili miniaturní palivové články, které by měly koncem desetiletí na Měsíci pohánět futuristické reaktory ve tvaru květu.

Reaktory mají dodávat energii chystané lunární základně.

Malé, ale účinné

Nové palivové články, které vyvinuli vědci z Institutu jaderné budoucnosti na Bangorské univerzitě ve Walesu, jsou unikátní. Svými rozměry se dají přirovnat k semínkům máku. Mají průměr kolem jednoho milimetru, informuje magazín Live Science.

Jsou typem paliva TRISO (tri-structural isotropic particle), které je vyrobeno z uranu, uhlíku a kyslíku. Palivové články zabalené do tvrdého keramického pouzdra se vyznačují mimořádnou odolností a účinností, která převyšuje tradiční jaderná paliva. Právě tyto vlastnosti je podle výzkumníků předurčují k výzkumu vesmíru.

Palivové články jsou určeny k napájení mikroreaktorů Space Flower Moon o velikosti osobního automobilu, které navrhla společnost Rolls-Royce.

Financování vývoje těchto reaktorů bylo zajištěno začátkem března. Vesmírná agentura Spojeného království poskytla firmě na projekt lunárního mikroreaktoru dotaci 2,9 milionu liber. A už dříve od ní společnost dostala 249 tisíc liber na studii proveditelnosti projektu.

Rolls-Royce pracují na vývoji reaktoru s odborníky z Oxfordské univerzity i výzkumnými centry, která se zabývají jadernou energií.

Design lunárního mikroreaktoru Space Flower, který by měl stát na povrchu Měsíce v roce 2029. | zdroj: Profimedia

Reaktory od Rolls-Royce jsou hlavním kandidátem na dodávky energie pro lunární základnu, plánovanou v programu vesmírné agentury NASA Artemis. Základna by měla stát v roce 2030.

Články už byly odeslány do NASA k testům, které by měly zjistit, jak se vypořádají se zatížením při startu a zda jsou tak účinné, jak výzkumníci tvrdí.

Energie pro lunární noc

Spolehlivé zdroje energie budou pro budoucí měsíční základny klíčové, protože na solární energii se nelze spoléhat v noci, kdy teploty klesají pod minus 120 stupňů Celsia. K vytápění obytných prostor i důležité infrastruktury bude potřeba velké množství energie.

„Na Měsíci trvá noc dva týdny, a proto musíme navrhnout systémy, jako je malý mikroreaktor, abychom udrželi základnu v chodu," cituje web Bangorské univerzity výzkumného pracovníka Simona Middleburgha, odborníka na jaderné materiály, který se na vývoji palivových článků podílí.

Podle Middleburgha jsou jaderné reaktory jedinou reálnou možností, jak na Měsíci vytvořit spolehlivý zdroj energie. Palivo ale „musí být extrémně robustní“.

Kromě toho, že jsou dostatečně odolné, aby přežily cestu na Měsíc, je hlavním přínosem článků TRISO to, že jsou extrémně malé, což usnadňuje jejich vynášení do vesmíru.

A co je také podstatné: Nahlíženo z pozemské perspektivy by rozvoj vesmírné energetiky mohl pomoci rozvoji energetiky na naší planetě. Malé reaktory jsou pokládány za technologii, která může dodávat bezemisní energii nezávisle na tom, zda svítí slunce nebo fouká vítr.

Zkušenosti z programu Apollo ukazují, že průzkum vesmíru může sloužit jako laboratoř pro vývoj nových technologií, které se uplatní také na Zemi.

„Očekávám, že povrchové energetické systémy využívající jaderné štěpení budou významným přínosem pro naše plány energetické architektury nejen pro Měsíc, ale také pro Mars. A mohou být dokonce hnacím motorem energetických inovací tady na Zemi,“ říká Jim Reuter, administrátor agentury NASA pro vesmírné technologie.

Ostatně, energetická skupina ČEZ už s Rolls-Royce vyjednává o nasazení malých modulárních reaktorů, které firma vyvíjí, na vytipovaných místech v Česku. Tyto reaktory by podle představitelů Rolls-Royce mohly být uvedeny do provozu na počátku příštího desetiletí.

Lunární energetický mix

Měsíční základnu Artemis Base Camp plánuje NASA postavit v oblasti jižního pólu Měsíce. Čtyřčlenné posádky by se v ní měly střídat po několika měsících.

Agentura při energetickém zajištění základny ale nechce spoléhat pouze na reaktory. Lunární energetický mix doplní jak solární panely, tak akumulátory a palivové články.