Марсоход НАСА Perseverance успешно приземлился на Марсе вчера, через 203 дня после запуска с мыса Канаверал во Флориде. Марсоход, работающий на многоцелевом радиоизотопном термоэлектрическом генераторе (MMRTG), разработанном и заправленном в партнерстве с Министерством энергетики США (МЭ), будет исследовать кратер Джезеро и собирать образцы, которые в конечном итоге будут возвращены на Землю.

Члены команды марсохода НАСА"Упорство" наблюдают в диспетчерской за тем, как первые изображения поступают через несколько минут после успешного приземления космического аппарата на Марсе (Изображение: НАСА).

Об успешном приземлении было объявлено в Центре управления полетами в Лаборатории реактивного движения НАСА в Южной Калифорнии в 15:55 по восточному времени. Марсоход, названный НАСА"роботом-геологом и астробиологом", пройдет несколько недель испытаний, прежде чем он приступит к своему двухгодичному научному исследованию кратера, в ходе которого он будет исследовать скальные породы и осадки древнего дна озера и дельты реки, с тем чтобы охарактеризовать геологию региона и прошлый климат. Запланированная НАСА и ЕКА (Европейским космическим агентством) кампания по возвращению образцов с Марса направлена на возвращение образцов, собранных с помощью программы"Упорство", на Землю, где они будут изучены на предмет выявления явных признаков прошлой жизни.

"Эта посадка является одним из тех решающих моментов для НАСА, Соединенных Штатов и исследования космоса во всем мире-когда мы знаем, что находимся на пороге открытия и затачивания карандашей, так сказать, чтобы переписать учебники",-сказал исполняющий обязанности администратора НАСА Стив Юрчик. Миссия Mars 2020 Perseverance"олицетворяет идеал человека, стремящегося к будущему, и поможет нам подготовиться к исследованию человеком Красной Планеты", добавил он.

Настойчивость-это первый шаг к возвращению с Марса камня и реголита. Мы не знаем, что нам скажут эти нетронутые образцы с Марса. Но то, что они могут сказать нам, является монументальным-в том числе то, что жизнь, возможно, когда-то существовала за пределами Земли, сказал Томас Цурбюхен, помощник администратора по науке в НАСА.

Так захватывающе видеть, как"Упорство", работающее на радиоизотопном термоэлектрическом генераторе, успешно приземляется сегодня на Марсе! Генеральный директор Всемирной ядерной ассоциации Сама Бильбао и Леон заявил, что это лишь еще один пример того, каким образом ядерная наука и технология способствуют прогрессу человечества.

Увеличение мощности Pu-238

Система MMRTG, обеспечивающая"Персеванс" электричеством и теплом, была предоставлена НАСА в рамках текущего партнерства с министерством энергетики в целях разработки энергетических систем для использования в гражданских космических целях. Радиоизотопная энергетическая система была разработана в Национальной лаборатории Айдахо (ИНЛ) и преобразует тепло, получаемое в результате распада топлива плутоний-238 (Pu-238), поставляемого Национальной лабораторией Оук-Ридж, в электроэнергию. Срок его эксплуатации составляет 14 лет.

Pu-238 производится путем облучения нептуния-237, извлеченного из топлива исследовательского реактора или специальных мишеней, в исследовательских реакторах, однако США потеряли свои внутренние мощности по производству этого материала в конце 1980-х годов после закрытия реакторов на реке Саванна. В 2015 году МЭ совместно с НАСА возобновило производство высокопоточного изотопного реактора ORNL (HFIR), на котором в настоящее время производится 1 кг теплового материала.

Министерство энергетики на этой неделе заявило, что оно работает над расширением производства Pu-238, чтобы поддержать цель НАСА производить 1,5 килограмма этого материала в год к 2026 году. Вторая сборка из семи мишеней оксида нептуния и алюминиевого металлического порошка в настоящее время загружена в усовершенствованный испытательный реактор (ATR) INL, где она будет облучаться в течение 55-58 дней, сообщило министерство энергетики. Затем облученные мишени будут направляться в ОРНЛ для извлечения плутония и подтверждения качества и количества произведенного теплового материала. INL планирует произвести около 30 граммов теплового материала Pu-238 в ходе своих первых двух кампаний. Семь целей были первоначально загружены в ATR в июле 2019 года.

"В то время как Соединенные Штаты имеют достаточно топлива для поддержки космических полетов в течение следующего десятилетия, это постоянное партнерство между Министерством энергетики и НАСА гарантирует, что будет достаточно запасов отечественного плутония для поддержки будущих полетов",-сказал Министерство энергетики.

Последующие шаги

Ранее на этой неделе руководство INL и эксплуатационный подрядчик Battelle Energy Alliance LLC объявили о партнерстве с НАСА и Министерством энергетики, чтобы привлечь промышленность к дальнейшему проектированию новой энергетической системы, которая, по его словам, станет « следующим шагом » в исследовании космоса.

Динамическая радиоизотопная энергетическая система (RPS) будет использовать Pu-238 в качестве источника тепла и будет спроектирована для потенциального демонстрационного полета на Луну в конце 2020-х годов. Демонстрационный технологический проект направлен на разработку и демонстрацию функционирования системы, которая в три раза эффективнее нынешней технологии РПС. По словам INL, динамическое преобразование энергии более эффективно, чем термоэлектрическое преобразование, используемое в современных системах, таких как марсоход Perseverance. Это позволит динамическому RPS производить такое же количество электроэнергии с меньшим количеством плутония-238 и распространить радиоизотопную энергию на более крупные системы.

В течение следующих семи лет проект будет проходить через дополнительные этапы, чтобы изготовить и квалифицировать Dynamic RPS для будущих научных исследовательских миссий, которые могут включать в себя небольшие лунные эксперименты, роверы или небольшие космические аппараты, сказал INL.

Исследователь и автор World Nuclear News