En kunstners indtryk af SNAP-10A/Agena-SNAPSHOT-konfigurationen | Fotokredit: US Department of Energy flickr
Ved du, hvad atomreaktorer er? En klasse af enheder, der indeholder og kontrollerer vedvarende nukleare kædereaktioner, disse systemer er kernen i ethvert atomkraftværk. Mens atomkraftværker producerer ren og vedvarende energi, som derefter kan bruges til at drive hjem, skoler, kontorlokaler og hospitaler, er deres biprodukt radioaktivt materiale, som kan være ekstremt giftigt og derfor skal håndteres omhyggeligt.
Det er ingen overraskelse, at bygning af atomreaktorer – som frigiver kerneenergien i kernen eller kernen af atomet gennem atomspaltningsprocessen – kræver et højt teknologisk niveau. De fleste atomkraftværker i verden er derfor placeret i nogle få lande, der besidder den nødvendige teknologi.
Reaktor i kredsløb om jorden
Der er dog en atomreaktor, der er i kredsløb om Jorden. USA’s første og eneste kendte rumatomreaktor, SNAP-10A, var resultatet af det regeringssponserede System for Nuclear Auxiliary Power (SNAP) program, også kendt som SNAPSHOT for Space Nuclear Auxiliary Power Shot.
Formålet med dette program, som der blev brugt betydelige kræfter på i 1950’erne og 1960’erne, var at udvikle kompakte, lette, pålidelige atomare enheder, som derefter kunne bruges i rummet, havet og på landjorden. Faciliteter til at understøtte udviklingen og afprøvningen af reaktorerne og relateret hardware blev bygget i Santa Susana Field Laboratory Area IV.
Fjernstartet og betjent
I tilfældet med SNAP-10A var målet at producere mindst 500 watt elektricitet i et år eller længere. Designet til at fjernstartes og betjenes i rummet, vejede hele systemet mindre end 431 kg, inklusive instrumenter og afskærmning.
Verdens første atomreaktor til at operere i rummet, SNAP-10A, blev opsendt i kredsløb om Jorden den 3. april 1965. | Fotokredit: Atomics International entreprenør til US Atomic Energy Commission Wikimedia Commons
Planen om at fjernstyre den blev sat i værk, så enhver strålingsfare forbundet med nuklear fission ikke finder sted, før reaktoren er sat i kredsløb. Dette eliminerer ikke kun radioaktiv eksponering for jordpersonale (da biprodukter kun produceres efter drift), men reducerer også den samlede risiko, hvis der skulle være et utilsigtet genindtrængen under opsendelsen.
Ved at bruge beriget uranbrændstof med zirconiumhydrid som moderator havde SNAP-reaktorerne flydende natriumkaliumlegering som kølemiddel. En termoelektrisk konverter blev brugt til direkte at omdanne varme fra reaktoren til elektricitet.
Placeret i polar kredsløb
SNAP-10A blev opsendt den 3. april 1965 på en Atlas-Agena D raket fra Vandenberg Air Force Base. En perfekt opsendelse betød, at SNAPSHOT-rumfartøjet blev placeret som planlagt i en polarbane.
Opstartsordren blev fjerninitieret 3,5 timer inde i flyvningen, og inden for seks timer opnåede reaktoren on-orbit kritikalitet (den tilstand, hvor en nuklear kædereaktion er selvbærende). Efter 200 timers reaktordrift blev den indstillet til autonom drift ved fuld effekt, der producerede mere end 600 watt elektrisk strøm.
Den 16. maj blev kontakten med SNAP-10A imidlertid tabt i omkring 40 timer. Under denne blackout skød reaktorens reflektorer ud af kernen, og kernen lukkede ned, hvilket bragte en ende på reaktorens drift. Problemet var dog ikke reaktoren, som lukkede ned som følge af en højspændingsfejl i Agena-rumfartøjets elektriske system.
Mens alle testflyvningsmålene blev opfyldt, var den eneste undtagelse varigheden af operationen, som kun var 43 dage i modsætning til det forventede år eller mere. Da nødbatterierne døde fem dage senere, ophørte al kommunikation med rumfartøjet for altid. Data blev modtaget fra SNAP-10A for kun 616 kredsløb.
Sikkerhedsbekymringer er fortsat
SNAP-10A er fortsat den eneste kendte atomreaktor sendt til rummet af den amerikanske NASA har overvejet at sende andre, men har skrinlagt ideen på grund af finansieringsproblemer og sikkerhedsproblemer. Rusland har i mellemtiden sendt en hel del af dem, inklusive en, der styrtede ned og spredte radioaktivt affald over Canada i 1978.
Hvad angår SNAPSHOT-reaktoren, fortsætter den med at være i kredsløb om Jorden, og NASA forventer, at den gør det i 2.000 år eller mere. Selvom dette betyder, at der ikke er nogen fare for genindtræden i mange menneskers liv, skal reaktoren på et tidspunkt flyttes ind i en kirkegårdsbane eller skal samles op og returneres til Jorden. Det kan være et problem, der er værd at arbejde på, da det endnu ikke har nogen løsning.