Некоторые аспекты исследования возможности строительства АЭС на Луне
- Авторы: Белов В.В.1, Сазонова С.А.1
-
Учреждения:
- Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
- Выпуск: Том 23, № 2 (2022)
- Страницы: 124-139
- Раздел: Статьи
- URL: https://journals.rcsi.science/2312-8143/article/view/327493
- DOI: https://doi.org/10.22363/2312-8143-2022-23-2-124-139
- ID: 327493
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Вопрос освоения космического пространства является приоритетным в развитии любого крупного государства, так как, решая технологичные задачи, приводит к будущему прогрессу. Очевидно, что такое освоение невозможно без устройства устойчивого источника энергии непосредственно в космическом пространстве. Материалы исследования посвящены концептуальному изучению возможности строительства стационарной АЭС на Луне. Проведен обзор открытых источников информации на наличие уже существующих или находящихся на стадии разработки ядерных энергетических установок, способных работать в «лунных условиях», а также отвечающих требованиям безопасной эксплуатации и утилизации, подобраны конкретные модели ракетоносителей тяжелого и сверхтяжелого класса (существующие и концептуальные), при помощи которых возможно транспортировать до Луны полезную нагрузку величиной от 10 т и более. На основании анализа данных о реакторных установках и сведений об условиях эксплуатации и строительства на Луне сформировано концептуальное решение «многоразовой» ограждающей конструкции стационарной АЭС на Луне, которая выполняет роль защиты от падения космических тел, радиационных амплитудных колебаний и солнечного излучения (тепла солнечного света). Представлены основные принципиальные концепты этапов строительства, эксплуатации и утилизации, для которых показана проблематика создания, развития и утилизации ядерных установок и стационарной ограждающей конструкции АЭС в условиях отсутствия атмосферы (космического тела), существующих на данный момент и требующих исследования в течение ближайшего десятилетия.
Об авторах
Вячеслав Васильевич Белов
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
Email: boks-obn@list.ru
ORCID iD: 0000-0002-6246-6100
кандидат технических наук, доцент кафедры строительства объектов тепловой и атомной энергетики
Российская Федерация, 129337, Москва, Ярославское шоссе, д. 26Светлана Андреевна Сазонова
Национальный исследовательский Московский государственный строительный университет
Автор, ответственный за переписку.
Email: s.sazonovaa17@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-4025-2053
студент, кафедра строительства объектов тепловой и атомной энергетики
Российская Федерация, 129337, Москва, Ярославское шоссе, д. 26Список литературы
- Sherwood B. Principles for a practical Moon base. Acta Astronautica. 2019;160:116-124. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2019.04.018
- Ponomarev-Stepnoi NN. Nuclear power engineering in space. Atomic Energy. 1989;66(6):371-373. (In Russ.)
- Bennett GL. Introduction to space nuclear power and propulsion. In: Greenspan E. (ed.) Encyclopedia of Nuclear Energy. Elsevier; 2021. p. 155-167. https://doi.org/10.1016/B978-0-12-819725-7.00133-1
- Fribourg Ch, Roux JP. Nuclear power generation for planetary exploration why not a pwr? Acta Astronautica. 2000;47(2-9):91-95. https://doi.org/10.1016/S0094-5765(00)00047-3
- Taylor GJ. Lunar science: using the Moon as a testbed // Lunar and Planetary Instruments, Workshop on Advanced Technologies for Planetary Instruments. Part 1. Lunar and planetary Exploration. 1993, January 1. Available from: https://ntrs.nasa.gov/citations/19930019632 (accessed: 15.03.2022).
- Sherwood B. Principles for a practical Moon base. Acta Astronautica. 2019;160:116-124. https://doi.org/10.1016/j.actaastro.2019.04.018
- Zubrin R. The Moon - Mars Initiative: making the vision real. Futures. 2009;41(8):541-546. https://doi.org/10.1016/j.futures.2009.04.018
- Rosen R, Schnyer AD. Civilian uses of nuclear reactors in space. Science & Global Security. 1989;I:147-164
- Meloy TP, Williams MC. The Moon then Mars. Minerals Engineering. 2002;15(3):115-121. https://doi.org/10.1016/S0892-6875(02)00009-2
- Murray WS, Antonellis R. China’s Space Program: the dragon eyes the Moon (and Us). Orbis. 2003;47:4645-4652. https://doi.org/10.1016/S0030-4387(03)00084-X
- Nguyen T. Powering human settlements in space. ACS Central Science. 2020;6(4):450-452. https://doi.org/10.1021/acscentsci.0c00382
- Kukharkin NE, Ponomarev-Stepnoy NN, Usov VA. Space nuclear power engineering (nuclear reactors with thermoelectric and thermal emission conversion - “Romashka” and “Yenisei”). 2nd ed., suppl. Moscow: IzdAT Publ.; 2012. (In Russ.)
- Bogush IP, Gryaznov GM, Zhabotinsky EE, Makarov AN, Serbin VI, Trukhanov YuL. Space thermal emission nuclear power unit under “Topaz” program: design principles and operation conditions. Atomic Energy. 1991;70(4):211-213. (In Russ.)
- Poston DI, Kapernick RJ, Guffee RM. Design and analysis of the SAFE-400 space fission reactor. AIP Conference Proceedings. 2002;608:578-588. https://doi.org/10.1063/1.1449775
- Dalcher AW, Sutherland JD. Design of the SNAP 10A reactor. SAE World Congress & Exhibition Technical Paper. 1964. https://doi.org/https://doi.org/10.4271/640218
- Medvedev Yu. “Topaz-2” will be tested in space. The Americans. Tekhnika Molodezhi. 1993;(5):2-3. (In Russ.)
- Zagoruyko AA. Design features of space stations for lunar and Mars exploration. Science. Education and Experimental Design. 2020;(1):451-454. (In Russ.)
- Tarasevsky FG. Application of regolith for base construction on the Moon. Young Scientist. 2016;(29(133)): 158-161. (In Russ.)
- Tripathi RK, Wilson JW, Badavi FF, De Angelis G. A characterization of the moon radiation environment for radiation analysis. Advances in Space Research. 2006; 37(9):1749-1758. https://doi.org/10.1016/j.asr.2006
- Naito M, Hasebe N, Shikishima M, Amano Y, Haruyama J, Matias-Lopes JA, Kim KJ, Kodaira S. Radiation dose and its protection in the Moon from galactic cosmic rays and solar energetic particles: at the lunar surface and in a lava tube. Journal of Radiological Protection. 2020; 40(4):947-961. https://doi.org/10.1088/1361-6498/abb120
- Sluta E. Physical and mechanical properties of the lunar soil (review). Astronomical Bulletin. 2014;48(5): 358-382.
- Hayne PO, Bandfield JL, Siegler MA, Vasavada AR, Ghent RR, Williams J-P, Greenhagen BT, Aharonson O, Elder CM, Lucey PG, Paige DA. Global regolith thermophysical properties of the Moon from the diviner lunar radiometer experiment. JGR: Planets. 2017;122(12): 2371-2400. https://doi.org/10.1002/2017JE005387
- Ellery A. Sustainable in-situ resource utilization on the moon. Planetary and Space Science. 2020;184: 104870. https://doi.org/10.1016/j.pss.2020.104870
- Heinicke Ch, Adeli S, Baqué M, Correale G, Fateri M, Jaret S, Kopacz N, Ormö J, Poulet L, Verseux C. Equipping an extraterrestrial laboratory: overview of open research questions and recommended instrum. Advances in Space Research. 2021;68(6):2565-2599. https://doi.org/10.1016/j.asr.2021.04.047
Дополнительные файлы
