Исследовательская группа, в составе которой находятся ученые из Национальной лаборатории в Лос-Аламосе, Исследовательского центра НАСА Гленн и компании National Security Technologies LLC (NSTec), провела испытания ядерного источника энергии совершенно нового типа, который сможет снабдить энергией двигатели и оборудование космических кораблей, отправляющихся в самые дальние уголки космоса. В основе новой энергетической установки лежат малогабаритный ядерный реактор, высокотемпературная тепловая труба и двигатель Стерлинга. Опытная энергетическая установка Demonstration Using Flattop Fissions (DUFF), собранная учеными, во время испытаний смогла выработать 24 Ватта электрической энергии.

Технологии тепловых труб, разработанные еще в 1960-х годах, широко используются в различных устройствах и установках. Высокотемпературная тепловая труба представляет собой полую трубу, заполненную капиллярным материалом и жидкостью-теплоносителем. Испарение и перемещение жидкости внутри тепловой трубы позволяет быстро и эффективно переносить тепловую энергию из одной точки пространства в другую, в данном случае от ядерного реактора к двигателю Стерлинга. Двигатель Стерлинга - достаточно простое тепловое механическое устройство, в котором тепловая энергия за счет давления нагретого газа превращается в механическую энергию движения поршня. Используя все вышеперечисленные устройства можно сделать достаточно компактный источник энергии, который можно устанавливать на космических кораблях.

Инженеры из Исследовательского центра НАСА Гленн спроектировали и изготовили тепловую трубу, использующую в качестве теплоносителя обычную воду. Инженеры-ядерщики из Национальной лаборатории в Лос-Аламосе занимались сборкой и настройкой малогабаритного ядерного реактора, использовавшегося в более раннем эксперименте под названием Flattop. Так же в установке DUFF был использован двигатель Стерлинга производства компании Sunpower Inc., двигатель с электрогенератором, обычно используемый для преобразования тепловой солнечной энергии в электрическую.

Современные космические аппараты используют ядерные источники энергии или солнечные батареи, способные выработать электричество в количестве, достаточном для одной-двух обычных ламп накаливания. Доступность дополнительной энергии, вырабатываемой новым ядерным генератором, позволит космическому аппарату разогнаться до большей скорости, используя ионные или плазменно-ионные двигатели, увеличить скорость передачи собираемых научных данных на Землю и увеличить количество научных инструментов, одновременно работающих на борту космического аппарата.

Пока что система DUFF является лишь демонстрацией работоспособности использованных технологий и вырабатывает совсем малое количество энергии. "Для создания полноценного энергетического модуля, который может устанавливаться на космических аппаратах, нам предстоит провести некоторые модернизации и увеличить температуру на входе двигателя Стерлинга для увеличения эффективности системы и увеличения ее мощности" - рассказывает Дэвид Постон (David Poston), инженер из Лос-Аламоса.

"Одна тепловая труба и один двигатель Стерлинга станут составляющими одного энергетического модуля космической системы" - говорит Марк Гибсон (Marc Gibson), ученый из НАСА. - "Можно будет без особого труда использовать несколько таких модулей в составе системы, способной вырабатывать киловатты энергии, необходимые для дальних космических миссий".