Для работы любых технических систем нужна энергия. Можно сказать, что эта проблема решена лишь частично. При весьма значительной площади солнечных батарей (более 1600 м2), мощность генерации на МКС примерно 75-90 кВт. Очевидно, что этого мало. Да и при удалении от Солнца интенсивность светового потока будет снижаться, а значит, упадет и генерация. Нужна большая мощность. Например, у хорошей подводной лодки мощность по электроэнергии в районе 3-5 мВт. Конечно, солнечные батареи в космосе надежный и проверенный источник электроэнергии. И отказываться от него глупо. Но чтобы получить значительную мощность, например 1 мВт, потребуется более 17 000 м2 солнечных панелей. И потом, при значительном удалении от Солнца, уровень генерации от солнечных батарей становится ничтожно мал.
Для работы автоматических зондов в дальнем космосе традиционно используются термо—эмиссионные ядерные источники. Идея хорошая. Но есть два недостатка, которые грубят всю идею. Дороговизна — что бы наработать необходимый активный материал, нужно затратить кучу денег и времени на действующих АЭС. И второй, они работают не долго, и постоянно. То есть независимо от того нужна сейчас энергия или нет, они постоянно излучают и стареют. Год или два и все, такой источник умер — сгорел.
Другое дело, двухконтурные АЭС, на быстрых нейтронах, работающие в закрытом газотурбинном цикле. Однако, чем меньше активная зона у реактора, тем больше требуется уранового обогащения. В малых АЭС часть нейтронов попросту вылетает из активной зоны. А с другой стороны, на такой АЭС можно достичь срока службы –- 20-30 лет без перезарядки. И такие работы ведутся в России.
В рамках проекта Роскосмоса «Зевс-Нуклон» предполагается разработка не только собственно реактора мегаватного класса, но системы капельного охлаждения и даже космического буксира (многоразового грузового корабля) с ионным двигателем. В любом случае, это будет значительный прорыв. Далее возможна разработка более мощных реакторов для космических станций, Лунных или Марсианских баз и др. Будем надеяться, что эти проекты будут реализованы.
За границей в Великобритании и США тоже работают над подобными вопросами. Интересно, что производитель люксовых авто Rolls-Royce, тоже решил поучаствовать в космической гонке и создать свой реактор.
Теоретически существуют и другие варианты получения электричества в космосе. В частности, использовать солнечный ветер. Однако, далее популярных статей пока дело не дошло. И потом, чтобы провести реальные испытания подобной техники, нужно не только подняться в космос, но и выйти за пределы магнитосферного купола Земли — иначе солнечный ветер не поймать. И, опять-таки, при удалении от Солнца, интенсивность солнечного ветра сильно падает.
