NASA və digər kosmik agentliklər Ay səthinə astronavtların qayıdışını planlaşdırmaqla yanaşı, Mars, Venera və digər dərin kosmos hədəflərinə yönəlmiş missiyalar üzərində də işləyirlər. Bu məqsədlərə çatmaq üçün kosmik gəmi alətlərinə və hərəkət sistemlərinə kifayət qədər enerji təmin edəcək güclü enerji sistemlərinə ehtiyac var. Bununla, səyahət müddətinin qısaldılması hədəflənir.

NASA, 60 ildən artıqdır istifadə etdiyi Radioizotop Güc Sistemlərini (RPS) bu məqsədlə nəzərdən keçirir. Bu sistemlər ən yaxın zamanda Marsdakı Curiosity və Perseverance roverləri, eləcə də Titan üçün nəzərdə tutulan Dragonfly missiyasında istifadə edilmişdir. Ənənəvi olaraq, RPS-lər yavaş radioaktiv parçalanma yolu ilə istilik yaradan plutonium-238 izotopundan istifadə edib. Lakin ABŞ Enerji Departamentinin Soyuq Müharibədən sonra bu izotopun istehsalını dayandırması səbəbindən ehtiyatlar tükənmək üzrədir.

Bu problemi həll etmək üçün NASA-nın Glenn Araşdırma Mərkəzinin Termal Enerji Çevrilməsi Şöbəsi və Leicester Universitetinin Kosmik Nüvə Gücü komandası Americium-241 elementini alternativ istilik mənbəyi kimi araşdırmağa başlayıblar. Americium-241, Yer-Ay sistemindən uzaq olan uzun müddətli missiyaları enerji ilə təmin etmək üçün potensial bir həll kimi görünür.

Son 15 il ərzində Leicester Universitetinin tədqiqatçıları Americium-RPS və istilik generatorlarının hazırlanmasında liderlik ediblər. Yanvar ayında əldə olunmuş razılaşmadan sonra bu tədqiqatçılar NASA alimləri ilə birlikdə, iki elektriklə qızdırılan Americium-241 simulyatoru ilə işləyən Stirling generator test modelini qiymətləndirmək üzərində çalışırlar. Leicester Universiteti istilik simulyatorları və generator korpusunu təmin edərkən, NASA Glenn Stirling Tədqiqat Laboratoriyası test stansiyası, Stirling avadanlığı və dəstək avadanlıqlarını təmin edib.

Leicester Universitetinin tədqiqatçısı Hannah Sargeant qeyd edib: "Bu (test modelinin) dizaynının xüsusi bir üstünlüyü Stirling çevricisinin sıradan çıxması halında belə elektrik enerjisini itirmədən işləyə bilməsidir. Bu xüsusiyyət test kampaniyasında uğurla nümayiş etdirildi və uzun müddətli kosmik missiyalar üçün Americium-Radioizotop Stirling Generatorunun etibarlılığını göstərdi.”

Bu testlər performans və səmərəlilik hədəflərinə çataraq, Americium-dan istifadə edən RPS-in gələcək missiyalar üçün uyğun bir enerji mənbəyi ola biləcəyini sübut etdi. Çin də 2030-cu ilə qədər Ay səthinə, növbəti onillikdə isə Marsa insanlı missiyalar göndərməyi planlaşdırır. Bu məqsədlə onlar da uzun müddətli missiyaların enerji tələblərini qarşılayan nüvə güc sistemləri üçün Stirling mühərrikləri üzərində işləyirlər.

2023-cü ildə Çin alimləri Stirling mühərriki ilə işləyən Kosmik Nüvə Reaktor Güc Sisteminin (SNRPS) dizayn və performansını qiymətləndirmək üçün analitik model hazırlayıblar. Həmin il Shenzhou-15 ekipajı Tangong kosmik stansiyasında Stirling termoelektrik çevricinin ilk orbitdə sınağını uğurla tamamlayıb.

NASA Glenn komandası hazırda daha yüngül və yüksək keyfiyyətli bir test modelinin növbəti versiyası üzərində işləyir və bu modeli ətraf mühit testlərinə məruz qoymağa hazırlaşır. NASA Glenn-də mexaniki mühəndis kimi çalışan Salvatore Oriti bildirib: "Konsept sadəcə bir dizayn kimi başladı, lakin biz onu prototip səviyyəsinə qədər çatdırdıq. Bu, uçuş versiyasına yaxın bir generator modelidir. Daha təsirli olan isə bunu nə qədər sürətli və ucuz şəkildə həyata keçirdik. Bu, NASA və Leicester Universiteti komandaları arasında mövcud olan mükəmməl sinerji sayəsində mümkün oldu. "Eyni dalğada idik və eyni düşüncə tərzini paylaşırdıq. Hər şeyin nə qədər hamar keçdiyindən çox məmnun oldum. Adətən, təcrübəmə əsasən, hər şeyi planlaşdırıldığı kimi həyata keçirmək çətindir, lakin biz bu dəfə bundan daha çox şey əldə etdik. Gələcəkdə də bu səviyyədə uğur əldə etməyi planlaşdırırıq.”