Jadrová energia – Reaktory pre medziplanetárne lety
Američania chcú byť do päť rokov znova na mesiaci a to ešte pred koncom roku 2024, vyhlásil viceprezident USA Mike Pence v utorok 26 marca na schôdzi Národnej rady pre vesmír.
"Je to politika tejto administratívy a USA, vrátiť astronautov na mesiac v priebehu nasledujúcich piatich rokov," povedal viceprezident vo vesmírnom a raketovom centre USA v Huntsville, Alabama.
Jeho prejav vyzýva na zmeny v prístupe a kultúre agentúry NASA, a odráža frustráciu vlády USA z opakovaných oneskoreniach vo vývoji obrovskej rakety NASA, systému Space Launch System a systému Orion, kapsuly na preberanie astronautov mimo obežnej dráhy Zeme. Mesiaca a možno aj Marsu. Bez jadrovej energie to však nebude možné!
Neznáma návšteva z kozmu
Pred nedávnou dobou bolo taktiež ľudstvo postavené pred mimoriadne záhadný a zaujímavý fakt. Odkiaľsi „k nám“ priletel prvý a momentálne jediný medzihviezdny objekt, ktorý prešiel cez slnečnú sústavu, formálne označený ako „1I / 2017 U1“, bežne nazývaný ako „Oumuamua“.
Oumuamua rotoval a pohyboval sa tak rýchlo voči Slnku, že nebola šanca aby zostal v jeho sústave. Keďže nemohol byť zachytený na slnečnej dráhe, nakoniec opustí slnečnú sústavu a bude pokračovať v ceste v medzihviezdnym priestorom.
Originál pôvodu Oumuamua ako aj jeho čas strávený cestovaním medzi hviezdami sú nám neznáme.
Vedci sa hádajú že čo to vlastne bolo, pretože jeho vlastnosti ako aj chovanie nezodpovedali predstavám ničoho doteraz im známeho, kam by ho zaradili.
Astronómovia odhadujú, že niekoľko medzihviezdnych objektov mimo-slnečného pôvodu (ako "Oumuamua“) prejde každoročne cez obežnú dráhu Zeme, a že každý deň prechádzajú okolo Neptúna. Ak by to bola pravda, bola by to šanca na budúce príležitosti preskúmania medzihviezdnych objektov. Žiaľ s terajšou súčasnou vesmírnou technológiou je to zatiaľ pre viaceré (nielen ekonomické, ale aj technické) ohraničenia prakticky nemožné.
Pomoc opäť ponúka jadrová energia.....
Pred pol storočím - v roku 1969 celý svet sledoval raketu Saturn V, nesúcu Apollo 11 a Neila Armstronga na Mesiac. Vesmírne preteky vtedajších 60. rokov podporili éru hospodárskej súťaže, inovácií a verejného nadšenia, keď sa USA a Sovietsky zväz predbiehali ukázať svoju technologickú dominanciu.
Nedávny technologický vývoj nás však opäť môže priviesť k novému vesmírnym pretekom.
Preteky dostať ľudí na Mars sa už stali ďalším významným míľnikom v prieskume vesmíru, ale je ešte mnoho technických otázok, na ktoré nie sú úplne odpovede, a ktoré sa týkajú toho, ako sa tam najlepšie dostať a aj bezpečne zostať.
Najdôležitejšie sú dve otázky:
- aký použiť pohon na cestu, a
– aký mať energetický napájací zdroj na mieste.
Zatiaľ čo sa doteraz používané pohony pohybujú od široko rozšírených chemických motorov až po uvažované iontové motory či dokonca aj elektromagnetický pohon, jedným z potenciálne cenovo dostupných spôsobov, ako drasticky znížiť čas na cestu na Mars, je použitie jadrového tepelného pohonu.
Jadrový tepelný pohon
Dnes je prevažná väčšina rakiet, najmä tých, ktoré sú určené na nízke obežné dráhy, poháňaná energiou uvoľnenou exotermickými chemickými reakciami pohonných látok. Chemické reakcie uvoľňujú teplo, čo spôsobuje rýchlu termodynamickú expanziu hnacích plynov. Expanzia týchto plynov pri extrémne vysokých rýchlostiach vytvára hybnú silu, ktorá poháňa raketu dopredu. Chemické raketové motory sa už veľmi dlho, dalo by sa povedať historicky používajú pre ich relatívnu jednoduchosť a spoľahlivosť. Napríklad, Rocketdyne F-1, motor, ktorý poháňal Saturn V, generoval energiu z oxidácie petroleja a tekutého kyslíka. Pre takéto chemické raketové motory, je energia fakticky priamo braná zo samotných pohonných látok.
Výhody jadrového tepelného pohonu
Na rozdiel od toho, jadrový tepelný motor generuje teplo z reakcie štiepenia jadra. A toto teplo zase spúšťa prehriatie a termodynamickú expanziu separátneho hnacieho plynu, ako je kvapalný vodík. Najvýznamnejšou výhodou jadrového tepelného pohonu je, že jadrové reakcie generujú vo váhovom molekulovom prepočte podstatne viac energie ako chemické reakcie. To znamená vyšší špecifický impulz, ktorý je v podstate mierou účinnosti raketového motora. Špecifické impulzy pre chemický pohon sa bežne pohybujú od 400 do 500 sekúnd, zatiaľ čo špecifické impulzy pre jadrové tepelné motory sa pohybujú od 500 do 1000 sekúnd.
Nevýhody jadrového tepelného pohonu
Naopak, nevýhodou jadrovej rakety je maximálny ťah, ktorý môže generovať pre danú hmotnosť, ktorý je nižší ako u chemickej rakety. Takže žiaľ, prinajmenšom vzhľadom na súčasnú existujúcu technológiu, jadrový pohon zatiaľ nedokáže vytvoriť dostatok ťahu na prekonanie gravitácie Zeme pri štarte. Z hľadiska výkonu sú preto na únik z atmosféry Zeme stále potrebné chemické pohony, ale jadrové pohony sú optimálne, keď je vesmírna loď už na nízkom orbite Zeme.
Výhody prípadného použitia jadrových tepelných pohonov (motorov) sú značné. Podľa odhadu má tento systém potenciál znížiť čas cestovania na Mars o 20-25%. Okrem toho vyššia palivová efektívnosť v porovnaní s hmotnosťou poskytuje oveľa väčšiu flexibilitu všetkým potenciálnym misiám na Marse, vrátane možnosti použitia počas dlhších (väčších) časových úsekov. Napríklad v súčasnosti sú (časové) okná na vypustenie kozmických lodí veľmi obmedzené vzhľadom na relatívne orbitálne pozície Zeme a Marsu, ale jadrová tepelná raketa by mohla niesť (a mať) dostatok paliva na dlhšiu cestu. A nakoniec, zvýšenie efektívnosti by tiež mohlo výrazne znížiť náklady na lety. Teda je predpoklad, že v budúcnosti akýkoľvek typ rakety, ktorý sa raz dostane na obežnú dráhu zeme, bude pravdepodobne musieť byť doplnený ďalšou raketou predtým, ako sa vydá na cestu na Mars. Aj „náklady na tankovanie“ by boli nižšie pre jadrovú tepelnú raketu, pretože bude potrebné oveľa menšie množstvo paliva.
Technológia pre jadrové tepelné rakety nie je taká vzdialená, ako si to možno mnohí myslia.
Americká NASA už od 50. až do začiatku 70. rokov riadila projekt Nuclear Engine for Rocket Vehicle Application (NERVA). Po čase ho zastavili, a to hlavne kvôli nedostatku praktických aplikácií, ako aj faktu, že chemické rakety už vtedy fungovali efektívne.
V rámci NERVA však bola realizovateľnosť jadrového pohonu preukázaná!
V poslednej dobe NASA obnovila záujem o túto technológiu ako súčasť svojho vesmírneho raketového systému Sysem, a uzavreli zmluvu so spoločnosťou BWXT Nuclear Energy Inc. na vyvinutie jadrového tepelného motoru.
Aký energetický napájací zdroj?
Ak by sme chceli skúmať všetky aspekty vesmírnych výziev, pred ktorými stojí ľudstvo, a kde je náš záujem o kozmický priestor, vždy narazíme na ten istý bod: náš (budúci) úspech v kozme závisí vo veľkej miere na energetickom zdroji, aby sme mohli prekonať čas a vzdialenosť, energiu na komunikovanie o získaných nových informáciách, ako aj základnú energiu na ochranu a udržanie života.
Energetické zdroje vo vesmíre môžu byť pochopiteľne rôzne.
V prípade krátkodobých misií sú zvyčajne optimálne batérie alebo palivové články, pretože sú najľahší a najmenší zdroj energie. Pri dlho dobejších misiách, ale nie príliš vzdialených misiách bude zrejme hlavným energetickým zdrojom solárny systém. Výber medzi solárnymi, izotopovými a reaktorovými systémami pre dlhé misie závisí od mnohých faktorov, ako je napríklad veľkosť, požadovaná úroveň výkonu, náklady a primeranosť dodávky, spoľahlivosť, pohodlie pri používaní alebo zvláštne požiadavky na misiu.
Ale existujú misie, ktoré majú osobitné požiadavky, pre ktoré majú jadrové systémy dôležité výhody pred slnečnými a batériami alebo palivovými článkami. V hlbokom vesmíre (napríklad za Marsom) nám už solárna energia nepomôže, jedine snáď ešte v priamej línii zorného poľa so slnkom. Ani chemické zdroje nám nebudú fungovať veľmi dlho, pretože hustota ich energie je príliš nízka a ich hmotnosť je na dlhých misiách neprijateľná.
Kľúč k nášmu konečnému dlhodobému úspechu vo vzdialenom vesmíre je teda opäť v použití jadrovej energie (v jej mnohých formách).
Keď hovoríme o jadrovej energii pre vesmír, je dôležité zdôrazniť jej možnú kompaktnú podobu.
Práve jej kompaktnosť znamená vysokú koncentráciu energie a nízku hmotnosť, čo je kombinácia nevyhnutná na to, aby ste sa dostali do vesmíru ďaleko a mohli dosiahnuť všetko to čo chceme.
Vľavo na obrázku je energetický zdroj pre Voyager.
O používaní jadrovej energie vo vesmíre som tu na stránkach môjho blogu už čiastočne písal. Využívanie jadrovej energie vo vesmíre je robené zvyčajne buď formou malých (niekedy doslova miniatúrnych) reaktorov, alebo formou systémov na tvorenie elektriny či tepla (alebo aj súčasne) pomocou rádioaktívneho rozpadu. Ďalšie typické použitie (na vedecké pozorovanie), je v spektrometri Mössbauera.
Prečo potrebujeme jadrovú energiu v kozme?
Rozvoj a využívanie jadrovej energie vo vesmíre by umožnilo ľudstvu rozšíriť svoju škálu „návštev“, či prípadnej kolonizácie aj na také regióny, kde by to bez nej nebolo možné.
Napríklad v extrémne chladných klimatických podmienkach vonkajších planét, navyše s vysokou úrovňou rádioaktívneho žiarenia a veľmi slabo osvetlenom prostredí prežije zrejme iba robustný a dlhodobo funkčný zdroj energie, nezávislý od slnečnej energie. Dokonca aj bližšie k Slnku môže byť prostredie príliš kruté alebo inak nehostinné pre konvenčné zdroje energie. Napríklad dlhé mesačné noci (~ 14 dní Zeme) vytvárajú obrovské nevýhody pre solárne systémy. Chladné, veľmi slabo osvetlené polárne oblasti Marsu sú ďalšou potenciálne ťažkou lokalitou o ktorej by sme mohli už pri použití jadrovej energie uvažovať.
Vedci a konštruktéri skrátka veľmi dobre rozumejú tomu, že jadrová energia vo vesmíre je jednoducho nevyhnutná.
Za posledných 50 rokov ľudstvo použilo rádioizotopové elektrické pohonné systémy a generátory RTG na napájanie dlhých misií ďaleko od Slnka, ako boli napríklad vesmírne misie Voyager k Jupiteru, alebo misiu New Horizons do vonkajšej slnečnej sústavy. Zatiaľ je stále zdrojové plutónium Pu-238 ako najlepší použiteľný izotop, ktorý emituje stále teplo z prirodzeného rádioaktívneho rozkladu tým, že emituje častice alfa, ktoré potom termočlánky konvertujú na elektrinu. Jeho 88-ročný polčas rozpadu znamená, že misie s ním môžu skutočne trvať dosť dlho. RTG však nedokážu dosiahnuť vysokú hustotu energie potrebnú pre veľké diaľkové aplikácie a neposkytujú tiež dostatok dodávky energie na uspokojenie potrieb energie (v kilowattoch a megawattoch) pre ľudské vesmírne posádky. Takže prirodzene ďalším nutným krokom vo vývoji bude práve poskytnúť energiu pre ľudské posádky. Tieto systémy už budú vyžadovať väčšie (rádovo kW, MW) energetické systémy na podporu života, pohon veľkých potrebných funkcií, ako aj prípadných priemyselných aplikácií.
Samozrejme že ideálne riešenie bude zrejme kombináciou viacerých typov zdrojov energie (solár, jadro), ale pre bezpečné prežitie ľudského výsadku si bude zrejme vyžadovať istotu a spoľahlivosť a to teda predovšetkým na zdrojoch z jadrovej energie. Vedci pôsobiaci v oblasti energetických systémov a vesmírnych aplikácií na celom svete sa tým veľmi vážne a veľmi aktívne zaoberajú.
Výročné zhromaždenie NETS
Prvé výročné zhromaždenie jadrových a rozvíjajúcich sa technológií pre vesmír „Nuclear and Emerging Technologies for Space (NETS)“, teda predstaviteľov z celého sveta, ako napr. NASA, národných laboratórií, priemyslu a akademickej obce o kozmickej jadrovej energii a pohonoch, ako aj o nových a vznikajúcich technológiách na ďalší rozvoj prieskumu vesmíru malo svoje zasadnutie v USA kde ich hostila divízia leteckej vedy a technológie leteckej techniky a sekcie Americkej jadrovej spoločnosti (ANS). Bolo to pred pár dňami 25-až 28. februára v Richlande, v americkom štáte Washington. Bolo to stretnutie ľudí z priemyslu a akademickej obce s cieľom diskutovať o jadrovej energii a energetických systémoch vo vesmíre, ako aj o nových a vznikajúcich technológiách, ktoré umožnia aby bol ďalší prieskum vesmíru nielen bezpečný ale aj ekonomický.
Hlavné prejavy mali bývalý astronaut (dnes podnikateľ) Dr. Franklin Chang-Diaz, šéf NASA Steve Jurczyk a prezident Americkej jadrovej spoločnosti John Kelly. Dr. Christopher Morrison z USNC Space vo svojom vystúpení podčiarkol nutnosť synergického zdieľania informácií, pretože globálny dnešný vesmírny trh už predstavuje 400 miliárd dolárov ročne.
V súčasnosti existuje 72 rôznych vládnych vesmírnych agentúr, ale iba štrnásť z nich má schopnosť vypustenia satelitov a iba šesť má plné štartovacie schopnosti, ktoré zahŕňajú schopnosť vypustenia a obnovy viacerých satelitov, nasadenie kryogénnych raketových motorov a prevádzku vesmírnych sond. Medzi týchto šesť agentúr patria Čínska národná vesmírna správa (CNSA), Európska vesmírna agentúra (ESA), Indická organizácia pre výskum vesmíru (ISRO), Japonská agentúra pre výskum letectva (JAXA), Americký Národná agentúra pre vesmír (NASA), a Ruská federálna vesmírna agentúra (RFSA alebo Roscosmos).
Nové trendy projektov
Ako je známe, tradičné projekty komerčných jadrových reaktorov používaných na Zemi sú výkonovo, objemovo ako aj rozmerovo pomerne veľké (niekedy až obrovské).
(Vľavo prenosný jadrový reaktor "KiloPower")
Naopak, projektované jadrové reaktory pre použitie v kozme s výkonovou úrovňou v rozsahu kW by mohli mať o miliónkrát nižší výkon ako väčšina reaktorov na Zemi. A to sa hlavne ako veľká výhoda prejaví aj jednoduchosťou a nízkymi nákladmi.
Napríklad veľkosť aktívnej zóny reaktora projektu tzv. „KiloPower“ si môžeme celkom dobre predstaviť vo veľkosti zrolovaných papierových uterákov a celý systém so všetkými jeho komponentmi spoločne s tienením by mohol mať hmotnosť osobného auta!
Okrem toho bolo až donedávna všetko, čo bolo poslané na obežnú dráhu okolo Zeme neuveriteľne drahé. Doslova by sa dalo povedať, že hmotnosť každého objektu obiehajúceho okolo Zeme stojí toľko ako keby bol zo 14 karátového zlata!
Medzinárodná vesmírna stanica je v súčasnej ľudskej histórii najdrahší objekt postavený s nákladmi na výstavbu 100 miliárd dolárov. Tieto náklady spôsobili, že doterajšie vesmírne dodávky a aj „cestovanie“ bolo vždy v prísnej kompetencii vlád štátov.
Časy sa však menia!
S nástupom globalizácie, vzniku nadnárodných súkromných spoločností previazaných na projektovanie, budovanie a prevádzkovanie zložitých technológií prináša takú zmenu, že to nikdy nebolo jednoduchšie v celej histórii. Výroba, materiály a počítačové kódy sú rádovo lepšie ako v šesťdesiatych rokoch. To znížilo náklady na rozvoj schopností skúmania vesmíru na takú dostatočnú lacnú úroveň, aby v popredí na špičke boli aj súkromné firmy ako „Blue Origin“, „SpaceX“ a dokonca aj menšie spoločnosti ako napríklad „Rocket Lab“.
Trh s vesmírom, ktorý je teraz okolo 400 miliárd dolárov ročne, sa do roku 2040 bude postupne zvyšovať o 4 bilióny dolárov ročne. V minulom roku bol trh s elektrickou energiou v Spojených štátoch len 400 miliárd dolárov. Takže ekonomický tlak je skvelý na vývoj týchto systémov. Jeff Bezos (Blue Origin) a Elon Musk (SpaceX) založili svoje spoločnosti s cieľom umožniť žiť a pracovať vo vesmíre miliónom ľudí. Nové rakety SpaceX znížili náklady na vesmírne lety o faktor 15 a mali by pokračovať v poklese o ďalší faktor 5.
Aj pri jadrových štiepnych energetických systémoch pôjde o veľkú zmenu. Ekonomické náklady aj v tejto oblasti boli v minulosti jednoducho príliš veľké na to, aby sa dosiahli požiadavky „kritickej hmotnosti“ potrebnej na kolonizáciu (teraz je myslená kritická hmotnosť - teda výhodnosť, pre masovú aplikáciu letov, a nie kritická hmotnosť v zmysle jadrovej fyziky) potrebné na kolonizáciu.
To, čo zadržiavalo ľudstvo od snaženia dostať sa na obežnú dráhu Zeme, boli príliš veľké náklady, ale teraz sa zdá že bude táto bariéra zrušená.
Zaujímavý projekt.
Na výročnom zhromaždení jadrových a rozvíjajúcich sa technológií pre vesmír (NETS) bolo prednesených viacero veľmi zaujímavých prednášok a príspevkov v šiestich odborných oblastiach, po ktorých nasledovali tri panelové diskusie. Okrem iných príspevkov na zasadnutí NETS bol publikovaný aj zaujímavý projekt vesmírneho jadrového reaktora predstaviteľmi čínskej univerzity Xi’an Jiaotong.
Ide o mikro-energetický zdroj dodávok, ktorý je charakteristický okrem relatívne vysokého výkonu nižšou hlučnosťou, a dlhšou životnosťou ako bežné energetické zdroje.
Legenda k obrázku:
UN Fuel - Urán-nitridové jadrové palivo, Heat pipes - (Lítiové) teplo-odvádzacie trubky, Matrix - Hexagonálna nosná kazeta, Reflevtor - Reflektor (zrkadlo) na udržanie neutrónov vo vnútri, Control drums - Riadiace (absorbčné) valce, B4C - Karbid bórový (absorbér) , Vessel - nádoba reaktora.
Budúce požiadavky viacúčelového mikro-energetického jadrového reaktora sú: kompaktnejšia konštrukcia; vyššia hustota energie; dlhšia životnosť; s vyšším výkonom a vyššou spoľahlivosťou. Vzhľadom k svojim vlastnostiam sa teda zdá, že by asi mohol byť ideálnym kandidátom použitia pre energetické systémy vesmírnych alebo podmorských vozidiel.
V princípe ide o 120 kWe lítiový vysoko energetický jadrový zdroj použiteľný na viacnásobné použitie – jadrový reaktor s tepelnými trubicami tzv. „Heat Pipe Cooled Reactor (HPR). V aktívnej zóne reaktora je použité jadrové palivo s nitridom uránu so 70% obohatením a lítiové tepelné trubice. Ako ochranný štít sú použité materiály volfrám a voda. Riadenie reaktora je zabezpečované pomocou šiestich riadiacich bubnov s karbidom bóru ako pohlcovačom neutrónov. V rámci optimalizácie projektu je po analýze navrhovaný 14-ročný palivový cyklus na jedno použitie. Podľa predstaviteľov univerzity, ktorí prednášali o projekte potvrdzovali že navrhnuté hlavné parametre predbežne celkovo spĺňajú všetky bezpečnostné požiadavky a jadrový reaktor je bezpečný aj z hľadiska vnútro-reaktorovej neutrónovej kinetiky.
Výhody reaktorov HPR
Použitie reaktorov HPR má viacero výhod. Jadrové reaktory chladené klasickým tepelným alebo plynovým potrubím vytvárajú veľký nízkotlakový gradient, a musia pracovať pri vysokom tlaku na dosiahnutie lepších tepelných vlastností. Preto pri týchto reaktoroch by mohlo teoreticky dôjsť k ťažkým nehodám, ako je napr. LOCA (Loss-of-Cooland-Accident / havária so stratou chladiva). Pri použití systému HPR sa takéto vážne nehody nevyskytujú. Ďalej pri použití chladív ako sú voda alebo tekutý kov potrebuje chladený reaktor aktívne komponenty, ako sú čerpadlá. Naopak jadrový reaktor s tepelnými trubicami má menej pohyblivých častí čím vytvára aj nižšiu hladinu hluku. V HPR, každá tepelná trubica pracuje nezávisle. Keď jedna zlyhá, teplo je odvádzané z aktívnej zóny reaktora inými susednými tepelnými trubicami namiesto toho, aby to spôsobilo vážne poškodenie aktívnej zóny reaktora. HPR je navyše charakteristický vysokou spoľahlivosťou, s minimálnymi požiadavkami na údržbu a vlastnosťou správnej tepelnej prechodovej spätnej väzby. Jadrové reaktory typu HPR nie sú novinkou, a v minulosti už boli podrobené nielen rozsiahlym výskumom, ale aj (v USA) naprojektované a zostrojené rôzne typy.
Jadrový reaktor HOMER
Napríklad HOMER (pozor - toto nie je ten vymyslený smiešny Homer Simpson z amerického sitcomu) ale je to séria reaktorov, používaných na podmorské a vesmírne misie, vybavené jadrovým palivom UN alebo UO2 s obohatením uránu viac ako 90%. HOMER je skratka pre „Heatpipe-Operated Mars Exploration Reactor“. HOMER je robustný, nízko rizikový technický rýchly jadrový reaktor, ktorý môže poskytovať elektrickú energiu na povrchu Marsu. Tento systém je založený na koncepte tepelného systému Powerpipe Power System (HPS, resp. HPR), ktorý je už dlhodobo vo vývoji. Je tak projektovaný, aby bol cenovo výhodný, s využitím už existujúcej technológie, a aby bol čo najjednoduchší. Na chladenie bol použitý draslík alebo sodík. Pri projektoch bol na výrobu elektriny použitý Stirlingov motor (HOMER-15 3 kWe, a pre HOMER-25 25 kWe) pričom tepelná konverzná účinnosť zdrojov energie HOMER je viac ako 20 %.
Vesmírne jadrové energetické systémy môžu zlepšiť alebo umožniť ambiciózne mesačné a marťanské povrchové misie, ako aj mnohé vedecké misie solárneho systému a hlbokého vesmíru.
Výskum energetických systémov v oblasti použitia jadrového štiepenia v kozmickom priestore prebieha na rôznej úrovni od päťdesiatych rokov minulého storočia (napr. historicky známe použitie systému USA SNAP10A v roku – 1965). Problémom však stále boli vysoké náklady a dlhá doba vývoja.
Použitie pre Mars je vyslovene ukážkou pre aplikáciu jadrového energetického zdroja vo vesmíre.
Pre vyššie úrovne výkonu sa solárna energia stáva nepraktickou z dôvodu veľkosti poľa, vzdialenosti od slnka, prašného prostredia ako aj obťažnosti nasadenia; a jadrové štiepne reaktory sú nezávislé od sezón, či geografických problémov pre slnečné žiarenie.
Použitie jadrových reaktorov je uvažované aj pre robotické misie.
Systém však bude musieť byť veľmi kompaktný a ľahký a poskytovať výkon 1 až 20 kWe. Takýto nízko - energetický systém bude predchodcom systému s vyšším výkonom, ktorý by mohol byť použitý na povrchovú základňu na misii pre Mars. Systém pre energetické zásobovanie povrchovej základne s ľudskou posádkou by mohol poskytovať 50 až 250 kWe a bude sa používať na podporu života, prevádzku, výrobu pohonných hmôt in-situ, vedecké experimenty, lampy s vysokou intenzitou pre rast zeleniny atď. Pre porovnanie – v teoretickom prípade solárnej elektrárne by sme potrebovali plochu niekoľkých futbalových ihrísk na výrobu tejto úrovne výkonu.
Vstupná brána do hlbokého vesmíru je pre ľudstvo už otvorená, len ju treba prekročiť a ten kto sa na ňu vydá, musí byť veľmi dobre pripravený ale aj (energeticky) dostatočne vyzbrojený.
K tomu nám práve pomôže aj jadrová energia, pretože to je tá energia, ktorá nám umožní nielen dostať sa cez túto bránu, ale aj zotrvať „tam vonku“.
Kozmonauti a astronauti už dnes dlhodobo žijú a pracujú vo vesmíre (na stanici), a pripravujú sa pomaly už aj na také diaľky ako je cesta na Mars.
Ale keď už budú oni pripravení, vtedy musia byť už pre misie plne pripravené aj jadrové energetické zdroje. A to nám známe poznanie, že jadrová energia je najbezpečnejším energetickým zdrojom „tu dole“ na Zemi, tak ani „tam hore“ vo Vesmíre určite tiež neuškodí.......
