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Summary (Feb 13, 2004): un proposed NASA mission a Jupiter por 2011--llamarado el Jupiter Icy luna Orbiter--will estar el primer en un series de interplanetary probes que rely en nuclear electricity. Unlike el Cassini mission slated a orbit Saturn este julio, el Jupiter mission would usar megawatts a power su instruments y thrusters.
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Megawatts a Jupiter? basarado enLANL informe
un planned U.S. mission a investigate tres ice-cubrirado lunas de Jupiter will demand fast-paced research, fabrication y realistic non-nuclear testing de un prototype nuclear reactor within dos años, decirs un Los Alamos National Laboratory scientist.
el spacecraft would estar el primer en un series de robotic NASA probes que rely en uranium-fueled fission reactors a generate large amounts de electricity. mientras probes tal como Galileo y Cassini tener hecho hacer con ciens de watts de electricity, un proposed[Jupiter Icy lunas Orbiter, o JIMO might tener mils de watts a power su thrusters y instruments, said Torrence Johnson de NASA's Jet Propulsion Laboratory.
 | High resolution cerrar-up de Io's volcanic surface
Credit: NASA/Galileo |
el roots de este build y test effort tener been bajo camino at Los Alamos since el mid-1990 s, said David Poston, leader de el espacio Fission Power Team en Los Alamos' Nuclear diseñar y Risk Analysis grupo.
NASA proposes usarando usar electrical ion propulsion powered por un nuclear reactor por su Jupiter Icy lunas Orbiter, un elemento de Project Prometheus, cual es scheduled por launch después 2011. However, el unido estados hasn't flown un espacio fission sistema since 1965.
el Jupiter Icy lunas Orbiter mission would tener tres major science goals:
Potential por vida
el mission would scout el potential por sustaining vida en Callisto, Ganymede y Europa. este incluirs:
1) Determining whether el lunas hacer indeed tener subsurface oceans.
2) Mapping donde organic compounds y otro chemicals de biological interesar mentir en el surface.
3) Determining el espesor de icy layers, con emphasis en locating potential futuro meseta sites.
Poston discussed technical requirements por tal un fission reactor en dos presentations lunes at el espacio Technology y aplicacións International Forum en Albuquerque. Los Alamos es un co-sponsor de el forum. Poston discussed"el Impact de núcleo Cooling Technology Options en JIMO Reactor diseñars" y"el Impact de Power y Lifetime Requirements en JIMO Reactor diseñars."
Los Alamos es leading reactor diseñar por el Jupiter Icy lunas Orbiter mission, cual would orbit Callisto, Ganymede y Europa a estudiar su makeup, posible vast oceans beneath el ice, su history y potential por sustaining vida. Los Alamos es responsible por tal tecla reactor technologies como nuclear fuel, beryllium components, calor pipes y diagnostic instruments, como bien como nuclear criticality testing de development y flight reactors.
 | doble-ridge pattern characteristic de cerrar views de el Europan ice pack. "yo'm increasingly aware que unas de el most interesarando cosas en astronomy y astrophysics, por instance, puede cambio el camino gente understand el universe, cómo (él) got started y donde (él)'s irando. yo found those Voyager pictures de el lunas de Jupiter incredibly exciting, estes bello color pictures.." -Robert C. Richardson, Nobel Laureate, Physics, Cornell, (1996)
Image Credit: NASA/ Galileo |
"Nuclear power ha largo been recognized como un enabling technology por exploring y expanding into espacio, y fission reactors offer essentially limitless power y propulsion capabilities," Poston said.
el JIMO mission demands un safe, low-misa, high-temperature reactor que puede estar desarrollarado y qualified quickly, puede operate reliably en el harsh environment de espacio por más than un decade, y puede reunir un wide range de mission y spacecraft requirements, el said.
un science mission a explore el icy Jovian lunas will require kilowatts de electrical power por el scientific payloads y up a 100 kilowatts de electricity por ion propulsion a propel el spacecraft a Jupiter, maneuver within el Jovian sistema y allow rendezvous con el lunas. el reactor también must power advanced science experiments y sistemas a send data a tierra at high rates.
Despite el lack de U.S. espacio reactor research en recent decades, Los Alamos ha continued a examinar technologies y concepts por un rapid y affordable development programa. trabajarando con NASA's Marshall espacio Flight Center, Los Alamos ha resolved many hardware issues at el component y sistema nivel.
Los Alamos y NASA-Marshall researchers, trabajarando con colleagues desde NASA's Jet Propulsion Laboratory y Sandia National Laboratories, tener built successively más powerful nuclear electric propulsion reactor components, incluirando un 30-kilowatt reactor núcleo, uno-tercer de un 100-kilowatt sistema(núcleo plus calor exchanger) y un single module suitable por un 500-kilowatt reactor núcleo. Extensive non-nuclear testing de estes y otro components continues.
Most researchers tener agreed en el best fuels y reactor construcción materials por el proposed fast-spectrum, externally controlled JIMO reactor. el major diseñar choice que remains es cómo best a transport power desde el reactor núcleo a el power conversion sistema.
Los Alamos y NASA son examinarando tres primary options por núcleo cooling: pumped liquid-metal sodium o lithium; sodium o lithium liquid metal calor pipes; y inert helium o helium-xenon gas. Many de estes options tener been tested por decades por terrestrial reactors, pero el reactor por JIMO will estar unique, Poston said.
 | Prototype de nuclear-fueled JIMO spacecraft, con su heavily finned shape
Image Credit: NASA/ JPL |
"el power y lifetime potential de espacio fission reactors es casi limitless cuando compared a el requirements de futuro NASA missions," Poston said. "However, (él) es claro que reactor performance y technical risks son tightly coupled a power y lifetime requirements, tan nosotros must thoroughly understand estes technical risks antes desarrollarando el primer sistema. por ejemplo, ahí son fewer technical y development challenges por un 500-kilowatt-thermal reactor than un 1,000-kilowatt-thermal reactor.
"el primer paso necesitars a estar pequeño bastante a ensure success y a puesto into lugar el experiencia, expertise y infrastructure necesario por más advanced sistemas," Poston concluded. "después que, nosotros puede mover en a el sistemas necesitarado por truly ambitious espacio exploration, tal como multi-megawatt nuclear electric propulsion o nuclear thermal rockets. nuestro near-term efforts must estar focused en elaborarando el primer mission succeed."
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