白宫加快微型核反应堆的发展

2021-01-17 20:12:22

该命令旨在加速和整合用于太空和陆地战场的高机动性核反应堆的开发。

特朗普总统于1月12日发布了一项行政命令,旨在推广用于国防和太空探索应用的小型模块化核反应堆。根据白宫发布的新闻声明,该命令将“进一步振兴美国核能部门,重振美国的太空探索计划,并为国防需要提供多种能源选择。”

该命令指示NASA的管理员在180天内准备一份报告,该报告将定义NASA在2040年前开发用于人类和机器人探索任务的核能系统的要求和可预见的问题。该命令还要求“共同”技术路线图由美国国家航空航天局(NASA)与能源,国防,商务和国家部之间实施新的反应堆技术。可以在WhiteHouse.gov上阅读行政命令的全文。

声明援引美国在移动核反应堆方面的进展,这种反应堆已经在潜艇和航空母舰上发电了将近七十年。随着太空竞争的加剧和成为美国军事战略的核心部分,白宫现在正在寻求将同样水平的能源创新应用于恒星。声明称:“将小型模块化反应堆用于国防和太空探索将使美国在太空和陆地领域保持并提高我们的领导地位和主导地位。”

更具体而言,新闻稿指出,该《行政命令》旨在概述国防部发现的用于地面应用的移动反应堆的潜在用途,同时还指出即将进行的登月和火星飞行任务是开发新型太空紧凑型反应堆的主要目的:

小型模块化反应堆具有提高偏远地区家用军事设施的能源灵活性和能源安全的潜力。在特朗普总统的指示下,国防部将制定并实施一项计划,以证明家用军事设施中小型模块化反应堆的能源灵活性和成本效益,并将试行一种可运输的小型模块化反应堆,用于执行海军推进以外的任务这是半个世纪以来的第一次。

核动力源对于不实用太阳能的深空探测至关重要。从地球部署用于整个太阳系运行的小型模块化反应堆将增强对月球,火星和其他位置的可持续探索。美国宇航局将在2040年之前探索将核能系统用于人类和机器人探索任务。随着美国开发新技术,我们将继续遵守核不扩散和安全性的最高标准。

根据SpaceNews.com的报道,该命令还指示能源部将其高含量低浓铀(HALEU)项目过渡到商业领域,以进行进一步开发。该项目旨在开发具有更高浓缩水平的铀燃料,从而使反应堆设计更持久,燃料效率更高。目前,国内没有生产HALEU的商业浓缩能力,因此该订单推动了朝着生产这种核燃料的新步骤发展。

一段时间以来,创建这些移动的,高功率的能源解决方案一直是国防部的优先事项。 2016年,美国国防部国防科学委员会(DSB)成立了前/后操作基地能源系统特设工作组,该工作组发布了一份报告,就移动反应堆向国防部长提供建议。工作队研究了为这些严峻地区提供能源的各种方法,解决了诸如成本,技术可行性,安全和保障问题以及后勤问题等因素。

工作队最终得出结论,美国军方可以通过部署核能动力系统而成为可靠,丰富和持续的能源的受益者。以非常小的模块化核反应堆(vSMR)的形式。尽管该报告列举了一些障碍和问题,这些障碍和问题阻碍了部署此类系统的道路,但该报告并没有将其视为“ show-stoppers”。进行vSMR功能的工程开发和原型设计。"

2018年,美国陆军后勤部副参谋长表示,该部门希望其旅能够在向前部署的情况下运行一周而不需要补给。极其耗能的现代军事依靠越来越复杂的地面传感器,火炮和防空系统,通信网络,电子战系统以及临时起居室和食堂,这些都消耗大量电力。定向能源武器只会使这种情况在未来更加紧迫。

就旅能在没有补给的情况下独立运行多长时间而言,可以安装在现有货机上的移动核反应堆可能会改变游戏规则。就在去年,五角大楼发布了两个新的移动反应堆合同,这些合同最终将转交给陆军。

2019年,美国军方战略能力办公室(SCO)要求潜在承包商提出建议,为“小型移动式核动力反应堆”开发“创新技术和方法”。上合组织将这一倡议称为“双锂项目”,并希望拥有一个反应堆,该反应堆可以安装在半挂车或C-17A Globemaster III内,产生高达10兆瓦的能量。

《行政命令》第4节进一步详细介绍了国防部的能源需求,并概述了国防部在开发移动核反应堆这一新倡议中将发挥的作用:

秒4.防御能力。 (a)国防部是世界上最大的能源消费国之一,每天使用超过1000万加仑的燃料和每年30,000吉瓦时的电力,几乎所有这些都是通过民用电网提供的。自第二次世界大战以来,对现代美国军队的燃料需求急剧增长,并且预计将继续增长,以支持高能耗的军事系统。在这种情况下,核电可以大大增强国防实力。

(b)国防部长应与国务卿,商务部长,能源部长和国家航空航天局局长(NASA局长)协商:

(i)确定是否可以制造先进的核反应堆来满足国防部未来的太空动力需求;

(iii)指导人员,法规和技术要求替代方案的分析,以为未来有关核电使用的决策提供依据;和

(iv)直接分析美国在太空核电和推进技术上的军事用途,并分析外国对手的太空核电和推进计划。

这些反应堆还可以为美国的军事基地提供动力,并为受自然灾害影响的地区提供动力。

行政命令还概述了共同技术路线图,该路线图描述了潜在的开发计划,并在切实可行的范围内协调了地面先进核反应堆以及天基核电和推进工作。在能源,国防,商务,州和美国国家航空航天局之间。该路线图还将要求对外国的太空核电和推进技术能力进行评估。自然,任何核技术中最紧迫的问题之一就是国家安全,因此该命令还指示国防部与NASA和其他机构合作,以查明与任何潜在的天基核系统相关的安全问题。

根据这项新的行政命令,白宫试图将美国推向紧凑型反应堆研究正在进行的所有工作的最前沿。虽然声明中的措词更多地侧重于太空探索,但国防部的参与非常重要。由于太空环境相似,因此补给是一项棘手的工作,即使不是不可能的努力,即使要求确实有所合作,NASA仍可以帮助启动DoD的移动核计划,即使两者都在共同努力。不同。白宫一位官员告诉SpaceNews.com:“有时存在强迫太多共性的风险。” “该行政命令的目的是确保对这些机会可能有一个审慎的了解。”

《行政命令》所附的声明中说,如果实现这一目标,该计划可能会导致“半个世纪以来首次将其运用于海军推进以外的其他任务的便携式小型模块化反应堆。”