- 核微電源は月面探査の鍵となる技術になる可能性がある。
- この技術は極限環境下でも持続的に動作し、充電を必要としない。
- Cabauyは核微電源が月面経済の発展を促進すると考えている。
- 将来的な応用には心臓ペースメーカーや産業用センサーなどの分野が含まれる。
私たちの最新エピソード『Lexicon』では、City LabsのCEOで創設者のPeter Cabauyにインタビューし、なぜ推進システムではなく電力が次の宇宙探査時代の鍵となる技術である可能性があるのかを探りました。Cabauyは月面の極限環境、特に14日間続く夜と極端に低い気温が長期的な月面ミッションに与える重大な課題、そして核微電源が探査機や設備、将来の月面基地の運用を維持するための鍵である理由を説明しました。
Cabauyは「月面は非常に過酷な環境です。探査機は14日間しか動作できません。これが月面の昼の長さです。」と述べました。その後、月面の夜が訪れ、さらに14日間の暗闇が続き、気温は液体窒素以下に下がります。「私たちは皆、花を液体窒素に入れてハンマーで叩くのを見たことがありますが、そんな環境で探査機を生存させるのがどれほど難しいか想像してみてください。」彼は、これが核微電源が役立つ場面だと述べました。従来の原子炉とは異なり、City Labsはトリチウムの自然崩壊を利用して電力と熱を生成するミニ電源を開発しました。
「最も簡単な比喩は太陽電池です。ただし、私たちが受け取るのは光ではなくベータ放射です。」その電子は微小だが持続的な電流を生成します。出力はナノワットやマイクロワットであり、キロワットではありませんが、これらのシステムは充電を必要とせず、数十年にわたって動作します。「本当の力は持続性にあり、極端な温度でも動作できることです。」
彼は、これらのデバイスはリチウム電池の代替品ではないと強調しました。「もしリチウム電池で必要な作業を完了できるなら、それを使ってください。これは交換できない状況のためのものです。」逆に、これらはバッテリーを交換できない、コストが高すぎる、または生命に危険を及ぼす環境のために設計されています。例えば、心臓ペースメーカーがその一例です。「あなたは本当に追加の手術を望みますか？」
核微電源の潜在的な応用
Cabauyは、信頼できる長期的な電力が人類が月面に永続的に存在するための鍵となる技術の一つになると考えています。「核微電源は月面経済の発展を促進します。」彼は、数マイルにも及ぶ銅ケーブルや月面の夜間に機能しなくなる太陽光パネルに依存するのではなく、月面の表面に数千または数百万の自動化センサーを分散させることを想像しています。「あなたは永遠に暗い隕石坑に何千ものこれらのデバイスを投下できます。」これらのセンサーはナビゲーション、通信、環境モニタリング、科学データを提供し、太陽が決して当たらない場所で持続的に動作します。
「月面の表面に数百万のこのようなトリチウム駆動の小型デバイスがあることを想像してみてください。これが未来の方向性です。」彼はまた、これらのデバイスが将来の火星ミッション、太陽系探査機、新世代のミニ衛星を支えることができると信じています。「私たちは、今日想像できない未来に興奮しています。」
Cabauyの成長過程における英雄の一人は、ピーナッツの数百の応用を発見したことで知られる科学者ジョージ・ワシントン・カーヴァーです。「ジョージ・ワシントン・カーヴァーはピーナッツの千の用途を見つけようとしました。」彼は「City Labsでは、私たちはトリチウムの千の用途を見つけようとしています。」と述べました。この考え方は、現在この会社が追求しているすべてを形作っています。彼は、トリチウムは相対的に無害であり、既存の規制フレームワークが整っており、信頼できるサプライチェーンを持っているため、理想的な放射性同位体であると説明しました。「私たちがトリチウムを選んだのは偶然ではありません。」
現在、City Labsはそれを利用してベータボルタ電池、熱源、そして将来の推進コンセプトを製造しています。
この技術の開発には20年を要しましたが、Cabauyは工学的な課題は物語の一部に過ぎないと考えています。「エンジニアリングプロセスは非常に困難ですが、規制の課題も同様に厳しいと思います。」会社の革新は、デバイスを動作させることだけでなく、既存の規制フレームワークに適合するように十分に安全にすることにも集中しています。「私たちは規制と商業的な拡大に向けてエンジニアリングを進めていることに気づきました。」この作業は、彼が述べる重要なマイルストーンにつながりました。「私たちは核空間の門を越え、核デバイスを商業化して打ち上げることができる最初の会社になろうとしています。」
おそらく、会話の中で最も魅力的な部分は核技術とは関係ありません。Cabauyは、会社の歴史の中で最も暗い時期について率直に語りました。「それはひどい年でした。」彼は2017年にCity Labsが閉鎖の危機に瀕していたときのことを思い出しました。「私は妻に『私は諦めた。もうこれ以上続けられない。』と言いました。」その後の朝、彼は異なる認識を持ちました。「私は『まあ…諦めることはできない。どうすればいいのかわからないだけだ。』と言いました。」会社は施設を閉鎖するための資金すら不足しており、ほとんど選択肢がなく、続けるしかありませんでした。
彼は、自分の心構えが変わったと述べました。「機会が訪れたとき、私はただ『はい』と言うだけです。」彼は物理学者のようにすべての決定を分析するのをやめ、子供の頃の好奇心に戻りました。「私はその子供の発明家に戻ることを決めました。」意外にも、人々は助けを提供し始めました。「私は、助けることは単に人々の仕事を支払うことだけではないと認識し始めました。」彼は「私たちをどこに導くかというビジョンも重要です。」と述べました。この変化は変革的でした。「人々は自発的に助けを提供します。」彼は「私が唯一必要とすることは『はい』と言うことです。」と述べました。間もなく、ロッキード・マーチンの宇宙部門や医療機器メーカーからの契約が舞い込み、City Labsの現在の発展の道筋を設定しました。
未来の技術発展
月面探査が大部分の議論を占める中、Cabauyは核微電源が私たちの近くでも応用されると考えています。彼は石油・ガス掘削監視、産業用センサー、次世代医療植込み機器などの分野を強調しました。彼は特に無線の心臓ペースメーカーに興奮しています。「もしそれを米粒の大きさに縮小したいのなら、核エネルギーが最適な選択かもしれません。」彼はまた、微型トリチウム発電光源の研究が進行中で、糖尿病性網膜症の予防に役立ち、患者の視力喪失を遅らせる可能性があることを指摘しました。
未来を見据え、CabauyはCity Labsが達成しようとしているマイルストーンに引き続き焦点を当てています。その中にはBohr衛星デモミッションの開始が含まれます。「私たちはこの核空間時代を切り開いています。」彼は述べましたが、彼の野心はCity Labs自体に限られていません。「私はCity Labsが核微電源の分野でリーダーシップを発揮することを望んでいます。」彼は「しかし、これは私たちだけのことではありません。多くの他の人々もこの技術を使用して応用や使用ケースを探しており、これらは私たちの今日の想像力では予見できないものです。」と述べました。
核微電源の宇宙探査における重要性
核微電源技術の発展は、月面やその他の極限環境の探査にとって重要です。宇宙探査の需要が高まる中、従来のエネルギー供給方法では長期ミッションの要求を満たすことができなくなっています。核微電源は持続的かつ安定したエネルギー源を提供し、極端な温度でも動作できるため、将来の月面基地や他の惑星ミッションには欠かせないものです。さらに、この技術の応用範囲は宇宙にとどまらず、医療や産業分野にも拡大できるため、その広範な潜在能力と重要性が示されています。