RAVEN – vesmírný jaderný reaktor od české firmy Stellar Nuclear
Česká společnost Stellar Nuclear obdržela grant na vývoj jaderného mikroreaktoru, který bude dodávat energii základně na Marsu, Měsíci či pohánět kosmické lodě. RAVEN, neboli univerzální jaderný reaktor pro raketový pohon a povrchové aplikace (A Universal Nuclear Reactor for Propulsion and Surface Applications), by měl být malým modulárním reaktorem, který se s menšími obměnami dá použít jako pohonná jednotka pro kosmickou loď i jako zdroj elektřiny a tepla pro budoucí základnu na Marsu. Technologická agentura České republiky (TAČR) podpořila vývoj mikroreaktoru v rámci programu Theta 2 na podporu aplikovaného výzkumu a inovací v energetice, který má za cíl přispět k transformaci a modernizaci energetického sektoru.
Stellar Nuclear ve spolupráci s ÚJP PRAHA a ČVUT v rámci vývoje reaktoru RAVEN navrhne a otestuje nový typ jaderného paliva a zároveň prověří možnosti využití revolučních kovových pěn pro odlehčení klíčových částí reaktoru. Využití jaderné energie je dalším zásadním krokem na cestě lidstva do vesmíru, protože umožní rychlejší a bezpečnější cestování a zaručí stabilní, spolehlivé dodávky energie všude tam, kde je budou astronauté potřebovat. Tuto skutečnost jasně prokázala také studie jaderného elektrického pohonu (NEP), zadaná Evropskou kosmickou agenturou (ESA), na níž se v minulosti podíleli i členové týmu Stellar Nuclear. Studie analyzovala potenciál využití jaderné energie pro kolonizaci sluneční soustavy.
Stellar Nuclear je mladá dynamická česká firma, která se zabývá celou řadou kosmických aplikací. Pracuje na vývoji radiačně odolné elektroniky, radioizotopových energetických systémů, dodává komponenty pro evropské i světové družice, vyvíjí nové typy kosmických pohonů, či zaměstnává špičkové odborníky na radiačně-bezpečnostní analýzu. Pomáhá rozvíjet český průmysl, vědu a výzkum díky spolupráci s českými firmami, např. UJP Praha nebo ČVUT. Kromě grantu na vývoj mikroreaktoru RAVEN nyní rozbíhá i spolupráci s ESA BIC na vývoj radioizotopových energetických systémů recyklujících vysloužilé medicínské zářiče.
Ředitel a spoluzakladatel Stellar Nuclear Jakub Ševeček je odvážný vizionář, pro kterého je dobývání vesmíru srdeční záležitostí. Rozhodl se nečekat, až pro něj vesmír zpřístupní jiní. Věří, že budoucnost špičkových kosmických technologií může vznikat právě u nás. Firma Stellar Nuclear se pod jeho vedením zaměřuje na špičkovou vědu a kvalitní práci, díky které je úspěšným hráčem na stále rostoucím trhu kosmických technologií. Výzkum a vývoj mikroreaktoru RAVEN od Stellar Nuclear navazuje na bohatou a dlouhou tradici České republiky v jaderném průmyslu a dále ji rozvíjí.
„Stellar Nuclear ukazuje celému světu, že je pořád co vymýšlet, když máte motivaci a šikovné lidi.
Obojí v Česku máme a je radost vidět, že česká invence nekončí u Dukovan a Temelína,“ říká Ing. Jiří Tyc, dlouholetý ředitel divize Temelín firmy ČEZ Energoservis. „Zabývám se energetikou téměř čtyřicet let a jsem hrdý na to, že jsou v naší zemi pokračovatelé, kteří posouvají dál a dál hranice možného.“
Podpora jaderných technologií je důležitá nejen pro zabezpečení energetické soběstačnosti na Zemi, ale i pro zkoumání a využívání Sluneční soustavy. Jaderné technologie jsou bezkonkurenční v množství spotřebovaného paliva. Jaderný reaktor dokáže dodávat energii po celé roky, čímž se stává jedinečným zdrojem pro dlouhé vesmírné lety. Pro rozvoj kolonizace Sluneční soustavy je tak vývoj jaderného mikroreaktoru naprosto nezbytný. Vesmírná loď s jaderným reaktorem uveze větší množství užitečného nákladu a vědeckého vybavení. Bude rychlejší, čímž zásadní měrou přispěje k bezpečnosti astronautů, kteří budou během cesty po kratší dobu vystaveni nebezpečnému kosmickému záření. V neposlední řadě je jaderná energie spolehlivý a dlouhodobý zdroj elektřiny a tepla všude tam, kde nestačí solární panely a kam se nedá dopravit ohromující množství chemického paliva. Na Zemi jaderné štěpení dodává bezpečnou, spolehlivou a ekologickou energii už 71 let. Vývoj jaderného reaktoru pro Mars bude mít pozitivní dopad i na pozemskou energetiku, průmysl a ekonomiku. Přinese nové objevy a technologie, které najdou využití v celé řadě odvětví, například v pokročilých malých modulárních reaktorech, jaderných medicínských aplikacích nebo v projektech pro hlubokomořské průzkumy.
Jaderný mikroreaktor RAVEN, který bude vyvíjet česká firma Stellar Nuclear, se má vyznačovat modularitou. Tato klíčová vlastnost zlevní a zjednoduší jeho výrobu a umožní jeho využití pro rozličné účely. Reaktor pohánějící kosmickou raketu se v mnohém liší od reaktoru dodávajícím energii marsovské základně, ale řadu prvků mají společných. Díky modularitě není třeba navrhovat a vyrábět dva zcela odlišné reaktory, ale využije se jednotných prvků, které se doplní o moduly specifické pro danou situaci.
Aby mohl být reaktor co nejmenší a zároveň dosahoval co největší účinnosti, Stellar Nuclear se plánuje zaměřit na vývoj nového typu paliva na bázi tricarbid. Tato keramická sloučeninu uhlíku a uranu se vyznačuje značnou tvrdostí, vysokým bodem tání, velkou hustotou uranu a vynikající tepelnou vodivostí, což jsou vlastnosti předurčující tricarbid jako palivo pro kompaktní jaderný reaktor pracující s vysokou účinností. V navrhovaném palivu pro mikroreaktor RAVEN bude tricarbid uspořádán do buňkové struktury, aby se maximálně využilo teplo vznikající při štěpení. Následně bude překryt ochrannými vrstvami dalších sloučenin.
Stellar Nuclear navrhne technické zařízení pro výrobu karbidu uranu a vyrobí simulátor paliva, aby otestoval jeho vlastnosti. V simulovaném palivu bude tricarbid nahrazen jiným materiálem s podobnými vlastnostmi, ale neobsahujícím uran.
Při letech do kosmu je nutno uvažovat každý gram, a proto se Stellar Nuclear soustředí na otázku, jak udělat celý vesmírný reaktor co nejlehčí. V hledáčku jejího zájmu jsou unikátní kovové pěny, které v sobě kombinují pevnost kovu s lehkostí pěny. Stellar Nuclear plánuje otestovat je pro použití v biologickém stínění, které spolehlivě ochrání náklad jaderné lodi před zářením vznikajícím během provozu reaktoru. Štít představuje nezbytnou součást reaktoru, ale zároveň velkou zátěž. Použití kovových pěn by mohlo snížit váhu stínění na přijatelnou míru a zároveň zachovat potřebnou úroveň radiační ochrany.
V neposlední řadě Stellar Nuclear ověří možnost využití kovových pěn v tepelném výměníku, který bude z jaderného mikroreaktoru odebírat využitelné teplo.
Jak podoba paliva, tak štítu a tepelného výměníku z kovových pěn, by měly být v první fázi vývoje dotaženy do podoby chráněné formou užitného vzoru. Česká republika tak bude mít nakročeno k patentu na vlastní typ modulárního jaderného reaktoru se širokým spektrem použití v kosmu i na povrchu jiných planet.
„Váš záměr se mi fakt hodně líbí, celé je to opravdu úžasný!“ reaguje na zprávu o plánech na český jaderný kosmický reaktor Daniel Biskup, kadet Zero G mise a budoucí český astronaut. „Když jsem se dozvěděl o tom, co má Stellar Nuclear v plánu, přišlo mi to neuvěřitelné! A navíc firma z Čech?! Hrozně jim fandím a držím palce, ať to dotáhnou do realizace a jejich výrobky pak najdeme po celém známém i neznámém vesmíru.“
Využívání všech zdrojů, které nám nabízí Sluneční soustava, je nezbytným krokem k tomu, abychom mohli omezit těžbu surovin na Zemi. Abychom naši vzácnou planetu mohli chránit a předat nepoškozenou budoucím generacím, k čemuž nám významně pomohou jaderné reaktory. Díky vesmírnému reaktoru RAVEN české společnosti Stellar Nuclear bude vesmír lidstvu zase o kousek blíž.
Zdroj: Stellar Nuclear
