Zeno Power Systems получила контракт на сумму 30 миллионов долларов на создание радиоизотопного спутника для ВВС США к 2025 году.

Четырехлетний контракт является соглашением о “стратегическом увеличении финансирования”, которое предусматривает выделение 15 миллионов долларов государственных средств, а также 15 миллионов долларов частных инвесторов, сообщил SpaceNews соучредитель и исполнительный директор компании Тайлер Бернштейн.

Zeno, стартап, основанный в 2018 году, разрабатывает радиоизотопные энергетические системы (RPS), тип ядерной энергетической технологии, которая преобразует тепло от разлагающихся ядерных материалов непосредственно в электричество.

Бернштейн сказал, что компания разработала концепцию RPS для небольших спутников с целью сделать технологию более доступной. НАСА десятилетиями использовало RPS для питания зондов дальнего космоса, но технология не была коммерциализирована из-за дороговизны и высоких нормативных барьеров.

RPS Zeno меньше и использует более дешевые материалы. Бернштейн ожидает, что система преодолеет нормативные препятствия и будет одобрена к запуску в 2025 году, воспользовавшись более упрощенным процессом рассмотрения правительством США космических полетов с ядерной установкой.

Компания представила идею RPS Исследовательской лаборатории ВВС в 2019 году и выиграла несколько контрактов на инновационные исследования для малого бизнеса. Соглашение STRATFI было подписано в августе 2022 года.

Бернштейн назвал сделку STRATFI “ключевым подтверждением” RPS как жизнеспособной технологии для питания военных космических аппаратов. Для финансирования своей доли в проекте компания привлечет 20 миллионов долларов из венчурного капитала Series A, привлеченного в прошлом году.

Военным нужны спутники, которые могут маневрировать, не беспокоясь о том, что у них закончится топливо, сказал Бернштейн. RPS поддержала бы эту цель.

Подполковник Томас Никс, руководитель проекта космических сил США в AFRL, сказал, что технология “обеспечит постоянную маневренность между различными орбитами, открывая новые возможности для Министерства обороны”.

Спутники будут “постоянно включены” в течение многих лет, сказал Никс.

Как работает RPS

Бернштейн предупредил, что RPS не следует путать с ядерным электрическим двигателем, который основан на реакторах деления.

“Мы не реактор для деления. Мы являемся источником радиоизотопов ”, - сказал он.

RPS больше похожа на ядерную батарею, которая использует тепло, выделяемое при распаде радиоактивного изотопа, для производства электроэнергии.

“Это действительно горячие камни в коробке”, - сказал Бернштейн.

Радиоизотопы разлагаются десятилетиями и выделяют тепло. Zeno разработала метод улавливания этого тепла и преобразования его в электричество с помощью твердотельного устройства, называемого термоэлектрическим генератором. Разница в температуре между горячим внутренним пространством и холодным вакуумом в космосе создает электричество.

Небольшое устройство размером с обувную коробку вырабатывает электричество десятилетиями, сказал Бернштейн.

Ключевой особенностью системы Zeno является то, что она не использует плутоний.

В планетарных миссиях НАСА используются RPS, работающие на изотопе плутоний 238, которого не хватает и который не доступен в продаже. Министерство энергетики производит плутония-238 в количестве, достаточном только для поддержки ключевых миссий НАСА.

Военно-воздушные силы в прошлом использовали изотоп стронций-90 в качестве источника питания, но его применение было ограничено из-за его большой массы и низкой эффективности.

В RPS Zeno используется изотоп стронция с новой конструкцией, в результате чего источник тепла становится легче. Бернштейн сказал, что компания изучает возможность использования других изотопов в будущем.

Первая демонстрация источника тепла Zeno RPS состоится этим летом в лаборатории Министерства энергетики.

Нормативные препятствия

Развертывание спутниковой работает на малых ядерных батарей обычно сталкиваются с огромными нормативные препятствия, но одобрение процесс был облегчен в 2019 указ от администрации Трампа, который переработан процесс утверждения запуска космических ядерных систем.

До этого изменения политики существовал только один процесс одобрения запусков любого космического аппарата с ядерными энергетическими системами, независимо от его состава и размера.

Заказом 2019 года была установлена трехуровневая система проверки полезной нагрузки, несущей ядерные энергетические системы, на основе количества радиоактивного материала на борту и вероятности определенных уровней радиационного облучения в случае аварии. В процессе утверждения также рассматриваются процедуры схода с орбиты в конце срока службы миссии.

Космические аппараты, относящиеся к первым двум уровням, могут быть одобрены агентством-спонсором и межведомственной комиссией, и только для миссий третьего уровня с наивысшим риском требуется разрешение президента.

Бернштейн сказал, что миссии более низкого уровня теперь могут выполняться через Федеральное управление гражданской авиации, “впервые позволяя коммерческой организации запускать космический аппарат с ядерной энергетической системой в космос”. Zeno добивается одобрения запуска в качестве миссии первого уровня.

Ранее в этом году заявка Zeno на проверку полезной нагрузки была принята к рассмотрению FAA, сказал Бернштейн, и разрешение на запуск может быть получено уже в 2025 году.

Компания сосредоточена на том, чтобы квалифицировать RPS для небольших спутников, которые будут развернуты космическими силами, но также предполагается коммерческое применение.

“Мы видим возможности в космической экономике Луны”, - сказал Бернштейн. “Прямо сейчас все спускаемые аппараты, которые отправляются на поверхность Луны, будут работать в течение 14 дней в течение лунного дня и останавливаться в течение лунной ночи”.

“Мы находимся на заре коммерческой космической ядерной эры”, - сказал он. RPS обеспечит достаточное количество тепла и энергии, чтобы посадочные аппараты могли работать годами и “обеспечить устойчивую лунную экономику в будущем”.

Как это начиналось

Сегодня в Zeno Power работают 25 сотрудников, базирующихся в Сиэтле и в Вашингтоне, округ Колумбия.

Другими соучредителями являются Джонатан Сигал, который является главным операционным директором; и Джейкоб Мэтьюз, технический директор.

Они втроем встретились в Университете Вандербильта, где Бернштейн и Сигал были студентами. Мэтьюз был выпускником Военной академии США в Вест-Пойнте и работал над получением степени магистра в области машиностроения, ориентированной на технологию RPS для космоса.

“Мы собрались вместе и начали заниматься этим еще в 2018 году”, - сказал Бернштейн.

Вице-президент Zeno по стратегическому партнерству Тим Фрейзер ранее руководил программой RPS Министерства энергетики и помогал в создании миссий НАСА "Кассини" и "Новые горизонты".

Другой руководитель компании, Линдси Боулз, является бывшим директором по инжинирингу в TerraPower, компании по проектированию и разработке ядерных реакторов, основанной технологическим миллиардером Биллом Гейтсом.

Источник: https://spacenews.com/zeno-power-gets-30-million-to-build-radioisotope-powered-satellite-for-u-s-military/