Ядерные батареи для дронов перестают быть фантастикой с форумов: DARPA финансирует компактные радиоизотопные источники питания, которые должны работать до 30 лет. Проект не про обычный аккумулятор в корпусе 18650. Здесь электричество получают прямо из излучения.
Программа называется Rads to Watts. Ее цель — компактные источники энергии с высокой плотностью и многолетним сроком службы. Один из свежих грантов — $3,37 млн, около 260 млн рублей, на прототип с мощностью выше 10 Вт на кг.
Ключевой участник программы, Project Omega, предлагает брать изотопы из уже накопленных ядерных отходов. То есть не строить отдельную цепочку под новый радиоактивный материал, а перерабатывать то, что десятилетиями лежит на хранении.
Как ядерные отходы превращают в ватты
Схема Project Omega использует твердые изотопные блоки и полупроводники, которые выдают ток под воздействием радиации. Такой источник не хранит энергию химически, как литий-ионная батарея. Он постоянно подкармливает систему малым током.
Для дронов это звучит громче, чем работает в первом поколении. Речь не о квадрокоптере, который 30 лет висит над полем без посадки. Скорее, такая батарея может годами подзаряжать бортовой аккумулятор, датчики, связь или электронику в режиме ожидания.
Глава и основатель Project Omega Стаффорд Шихан объясняет идею через знакомую аналогию. «Солнечные элементы напрямую превращают солнечный свет в электричество. Наши напрямую превращают излучение в электричество», — сказал он.
По оценке исследователей, в США хранится больше 100 тыс. метрических тонн ядерных отходов на 52 реакторных площадках. Шихан говорит, что эти запасы можно делить на два продукта: топливо для реакторов и силовые изотопы для автономных источников питания.
Дроны и спутники интересны из-за логистики, а не хайпа
Военным такие источники питания интересны по простой причине: зарядка и замена аккумуляторов ломают автономность. Чем дальше работает техника от людей и инфраструктуры, тем дороже становится каждый выезд, каждая батарея и каждый час простоя.
Радиоизотопные источники питания уже десятилетиями используют в космических миссиях. Обычно там применяли материалы на базе плутония. Project Omega планирует работать со Strontium-90, который разработчики называют менее опасным вариантом по сравнению с Plutonium-238.
- Дроны: длительное дежурство, подзарядка бортовой электроники и аккумулятора малым током.
- Спутники: питание в условиях, где солнечные панели работают нестабильно или не подходят по габаритам.
- Удаленное оборудование: датчики, ретрансляторы и аппаратура в местах без регулярного обслуживания.
Разработчики также рассчитывают на работу при экстремальных температурах. Для военной техники это не мелочь. Холод и жара быстро съедают ресурс обычных аккумуляторов, особенно при долгом хранении и редких циклах обслуживания.
- Morgan State University: университетский участник программы.
- Pacific Northwest National Laboratory: национальная лаборатория с опытом в ядерных технологиях.
- Northrop Grumman: оборонный подрядчик и разработчик аэрокосмических систем.
- ARA: инженерная компания, работающая с оборонными и научными проектами.
- Widetronix: разработчик компактных радиоизотопных источников питания.
О деталях программы и сроках прототипов рассказывал Defense One. У технологии еще хватает открытых вопросов: КПД преобразования, деградация полупроводников под радиацией, надежность и безопасное размещение рядом с людьми и техникой.
Project Omega уже запустила небольшие устройства, а версии под показатель DARPA должны появиться в начале 2027 года. Минимально жизнеспособный прототип исследователи планируют к началу 2027 года после тестов в более реалистичных условиях.
