Американские «вечные» ядерные батарейки для дронов: мечта DARPA и кошмар планеты

Американские учёные, работающие в рамках оборонной программы США, занялись созданием миниатюрных ядерных батарей, способных питать электроникой и техникой долгие десятилетия. Вместо привычных аккумуляторов здесь используют так называемые радиоизотопные энергетические системы — они не аккумулируют, а сразу превращают радиацию в электричество. Подразумевается, что эти небольшие и лёгкие устройства смогут обеспечить энергией спутники, беспилотники и отдалённые базы, избавив военных от надобности менять батарей каждый год.

Всё это происходит на площадке программы DARPA с показательно бодрым названием "Rads to Watts" — по-нашему, что-то вроде "Радиация в ватты". Их цель проста: сделать крошечный батарейный кубик с бешеной энергетической плотностью, чтобы приборы можно было забыть в тундре или под водой на годы и даже не вспоминать про подзарядку.

В данный момент на создание опытного образца, мощностью больше 10 ватт на килограмм, уже выделено $3,37 млн. Одной из ключевых разработчиков стала команда Project Omega. Их даже не смущает, что "топливо" — это переработанные изотопы из уже существующих гор ядерных отходов США (по данным — более 100 тысяч тонн таких "кладов" спрятано на 52 реакторных площадках страны). По словам основателя и CEO Project Omega Стаффорда Шихана, их устройство может работать с использованием изотопа стронция-90 (Strontium-90). Для справки: ныне привычные радиоизотопные питания в космических миссиях задействуют куда более ядовитый плутоний-238 — а тут, выходит, "лайтовый" вариант.

Идея напоминает солнечную батарею, только вместо света — поток излучения, который бьёт по напластованным слоям полупроводников и рождает ток. Такие решения уже опробованы в космосе и на научных миссиях, но к массовому рынку (тем более военному) они подходят впервые. По версии DARPA, будущие военные беспилотники смогут летать без остановки до 30 лет: всё, что остаётся — доливать топливо в мотор, а зарядка по бортовому времени будет идти всегда.

В проекте также участвуют Северо-Западная национальная лаборатория (Pacific Northwest National Laboratory), Morgan State University, крупная оборонная компания Northrop Grumman и Widetronix. Прототип, который можно назвать "минимально жизнеспособным", ожидается к 2027 году.

Не обошлось без тёмных зон: учёных ещё ждёт битва за надёжность, безопасность и уровень КПД. До сих пор неизвестно, что будет с электроникой под воздействием постоянного потока радиации и каковы риски при эксплуатации военных гаджетов с такими батареями. Если получится — автономные системы с 20–30-летней работой войдут в обиход не только военных, но и мирных сфер.