CEO von Space Technology diskutiert das Potenzial von Kernmikroenergie in der Mondexploration

In der neuesten Episode von „Lexicon“ haben wir Peter Cabauy, den CEO und Gründer von City Labs, interviewt und erörtert, warum Energie und nicht Antriebssysteme die Schlüsseltechnologie der nächsten Ära der Raumfahrt sein könnte. Cabauy erklärte die extremen Bedingungen auf dem Mond, insbesondere die 14-tägige Dunkelheit und die extrem kalten Temperaturen, die eine große Herausforderung für langfristige Mondmissionen darstellen, und warum Kernmikroenergie der Schlüssel zur Aufrechterhaltung des Betriebs von Sonden, Geräten und zukünftigen Mondbasen sein könnte.

Cabauy sagte: „Der Mond ist eine sehr ungünstige Umgebung. Deine Sonde kann nur 14 Tage lang betrieben werden, da dies die Dauer des Mondtags ist.“ Danach folgt die Mondnacht mit weiteren 14 Tagen Dunkelheit, in denen die Temperaturen unter die von flüssigem Stickstoff fallen. „Wir haben alle gesehen, wie Blumen in flüssigen Stickstoff getaucht und mit einem Hammer geschlagen werden, stell dir vor, wie schwierig es ist, eine Sonde in einer solchen Umgebung am Leben zu halten.“ Er betonte, dass hier die Kernmikroenergie ins Spiel kommt. Im Gegensatz zu herkömmlichen Kernreaktoren hat City Labs eine Mikrokraftquelle entwickelt, die durch den natürlichen Zerfall von Tritium Strom und Wärme erzeugt.

„Die einfachste Analogie ist ein Solarpanel, wobei wir nicht Licht empfangen, sondern Betastrahlung.“ Diese Elektronen erzeugen einen kleinen, aber kontinuierlichen Strom. Obwohl die Ausgabe in Nanowatt oder Mikrowatt und nicht in Kilowatt gemessen wird, benötigen diese Systeme keine Aufladung und können über Jahrzehnte betrieben werden. „Die wahre Stärke liegt darin, dass sie kontinuierlich sind und unter extremen Temperaturen arbeiten können.“

Er betonte, dass diese Geräte nicht dazu gedacht sind, Lithiumbatterien zu ersetzen. „Wenn du eine Lithiumbatterie verwenden kannst, um die benötigte Arbeit zu erledigen, dann tu das. Es ist für die Situationen gedacht, in denen ein Austausch nicht möglich ist.“ Stattdessen sind sie speziell für Umgebungen konzipiert, in denen Batterien nicht ausgetauscht werden können, die Kosten zu hoch sind oder das Leben gefährdet ist. Ein Beispiel ist der Herzschrittmacher. „Möchtest du wirklich eine zusätzliche Operation durchführen?“

Potenzielle Anwendungen von Kernmikroenergie

Cabauy ist der Meinung, dass zuverlässige langfristige Energie eine der Schlüsseltechnologien für die dauerhafte menschliche Präsenz auf dem Mond sein wird. „Kernmikroenergie wird die Entwicklung der Mondwirtschaft fördern.“ Er hofft, nicht mehr auf mehrere Kilometer lange Kupferkabel oder Solarzellen, die in der Mondnacht versagen, angewiesen zu sein, sondern stellt sich vor, dass Tausende oder Millionen von automatisierten Sensoren auf der Mondoberfläche verteilt werden. „Du könntest Tausende dieser Geräte in immer dunkle Krater bringen.“ Diese Sensoren könnten Navigation, Kommunikation, Umweltüberwachung und wissenschaftliche Daten bereitstellen und an Orten, die niemals Sonnenlicht sehen, kontinuierlich arbeiten.

„Stell dir vor, es gibt Millionen dieser tritiumbetriebenen kleinen Geräte auf der Mondoberfläche, das ist die Richtung der Zukunft.“ Er ist auch überzeugt, dass diese Geräte zukünftige Marsmissionen, heliocentrische Raumfahrzeuge und die nächste Generation von Mikrosatelliten unterstützen können. „Wir sind begeistert von einer Zukunft, die wir uns heute nicht vorstellen können.“

Ein Held aus Cabauys Kindheit war George Washington Carver, der für seine Entdeckungen von Hunderten von Anwendungen für Erdnüsse bekannt ist. „George Washington Carver versuchte, tausend Anwendungen für Erdnüsse zu finden.“ Er erklärte: „Bei City Labs versuchen wir, tausend Anwendungen für Tritium zu finden.“ Diese Denkweise prägt alles, was das Unternehmen heute anstrebt. Er erläuterte, dass Tritium ein ideales radioaktives Isotop ist, da es relativ harmlos ist, bereits ein bestehendes regulatorisches Rahmenwerk hat und über eine zuverlässige Lieferkette verfügt. „Wir haben Tritium nicht zufällig gewählt.“

Heute nutzt City Labs es zur Herstellung von Betavoltai- Batterien, Wärmequellen und zukünftigen Antriebskonzepten.

Obwohl es zwanzig Jahre gedauert hat, diese Technologie zu entwickeln, glaubt Cabauy, dass die ingenieurtechnischen Herausforderungen nur ein Teil der Geschichte sind. „Der Ingenieurprozess ist sehr schwierig, aber ich denke, die regulatorischen Herausforderungen sind ebenso groß.“ Die Innovation des Unternehmens konzentriert sich nicht nur darauf, Geräte zum Laufen zu bringen, sondern sie auch sicher genug zu machen, um den bestehenden regulatorischen Rahmen zu erfüllen. „Wir haben festgestellt, dass wir in Richtung Regulierung und kommerzieller Expansion ingenieurtechnisch arbeiten.“ Diese Arbeit führte schließlich zu dem, was er als bedeutenden Meilenstein beschreibt. „Wir überschreiten die Schwelle zur nuklearen Raumfahrt und werden das erste Unternehmen, das nukleare Geräte kommerziell starten kann.“

Vielleicht ist der faszinierendste Teil des Gesprächs nicht mit der Kerntechnik verbunden. Cabauy teilte einige ehrliche Informationen über die dunkelsten Zeiten in der Geschichte des Unternehmens. „Das war ein schreckliches Jahr.“ Er erinnerte sich an die Zeit im Jahr 2017, als City Labs kurz vor der Schließung stand. „Ich sagte zu meiner Frau: ‚Ich gebe auf. Ich kann so nicht weitermachen.‘“ Am nächsten Morgen hatte er eine andere Erkenntnis. „Ich sagte: ‚Nun… ich kann nicht aufgeben. Ich weiß nur nicht, wie ich weitermachen soll.‘“ Das Unternehmen hatte nicht einmal genug Geld, um seine Einrichtungen zu schließen und hatte kaum eine Wahl, als weiterzumachen.

Er sagte, was sich änderte, war seine Einstellung. „Wenn sich eine Gelegenheit bietet, sage ich einfach ja.“ Er analysierte nicht mehr jede Entscheidung wie ein Physiker, sondern kehrte zu der Neugierde seiner Kindheit zurück. „Ich beschloss, zu dem Erfinder aus meiner Kindheit zurückzukehren.“ Unerwartet begannen die Menschen, Hilfe anzubieten. „Ich begann zu erkennen, dass Hilfe nicht nur darin besteht, Menschen für ihre Arbeit zu bezahlen.“ Er sagte: „Es geht auch um die Vision, wohin wir gehen.“ Diese Veränderung erwies sich als transformativ. „Die Menschen bieten proaktiv Hilfe an.“ Er sagte: „Das Einzige, was ich tun musste, war, ja zu sagen.“ Kurz darauf begannen Aufträge von Lockheed Martin Space und Herstellern medizinischer Geräte zu kommen, die den aktuellen Entwicklungspfad von City Labs festlegten.

Zukünftige technologische Entwicklungen

Obwohl die Mondexploration einen Großteil der Diskussion einnimmt, glaubt Cabauy, dass Kernmikroenergie auch in näheren Bereichen Anwendung finden wird. Er hob die Überwachung von Öl- und Gasbohrungen, industrielle Sensoren und die nächste Generation von medizinischen Implantaten hervor. Besonders begeistert ist er von drahtlosen Herzschrittmachern. „Wenn du ihn auf die Größe eines Reiskorns verkleinern möchtest, könnte Kernenergie die beste Wahl sein.“ Er wies auch darauf hin, dass Forschungsarbeiten an Mikro-Tritium-Stromquellen durchgeführt werden, die darauf abzielen, diabetische Retinopathie zu verhindern und möglicherweise den Sehverlust bei Patienten zu verlangsamen.

In die Zukunft blickend, bleibt Cabauy auf die bevorstehenden Meilensteine von City Labs fokussiert, einschließlich des Starts seiner Bohr-Satelliten-Demonstrationsmission. „Wir eröffnen dieses Zeitalter der nuklearen Raumfahrt.“ Er erklärte jedoch, dass seine Ambitionen nicht nur auf City Labs beschränkt sind. „Ich möchte, dass City Labs im Bereich der Kernmikroenergie führend ist.“ Er sagte: „Aber das sind nicht nur wir. Es gibt viele andere, die diese Art von Technologie nutzen, um Anwendungen und Anwendungsfälle zu finden, die wir uns heute nicht vorstellen können.“

Die Bedeutung von Kernmikroenergie in der Raumfahrt

Die Entwicklung der Kernmikroenergietechnologie ist entscheidend für die Erkundung des Mondes und anderer extremer Umgebungen. Mit dem wachsenden Bedarf an Raumfahrtmissionen können traditionelle Energieversorgungsmethoden den Anforderungen langfristiger Missionen nicht mehr gerecht werden. Kernmikroenergie bietet eine dauerhafte und stabile Energiequelle, die unter extremen Temperaturen arbeiten kann, was für zukünftige Mondbasen und andere Planetermissionen unerlässlich ist. Darüber hinaus ist das Anwendungsspektrum dieser Technologie nicht auf den Weltraum beschränkt, sondern kann auch auf medizinische und industrielle Bereiche ausgeweitet werden, was ihr breites Potenzial und ihre Bedeutung zeigt.