SpaceNukes公司联手LANL重启Kilopower热管堆,开展千瓦级快堆地面试验
◎下一代核能2026年10月27日 08:39
DARPA通过Fat Cat项目向SpaceNukes授予其他交易协议,由其联合洛斯阿拉莫斯国家实验室完成千瓦级快堆的设计、建造与地面核试验,以验证小型快堆的全自主控制能力,核心团队正是2018年KRUSTY试验的原班人马。
近日,美国国防高级研究计划局(DARPA)通过快速电容(Fast Capacitance,简称 Fat Cat)项目,向空间核动力企业 SpaceNukes 授予其他交易协议(OTA)。该公司将联合洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL),完成一款千瓦级空间反应堆的设计、建造与地面核试验,进一步推进微型快堆的自主控制技术落地。从 KRUSTY 到 Fat Cat:空间堆技术的迭代之路
本次项目的技术源头,是 NASA 主导的 Kilopower 计划。其原型堆KRUSTY(采用斯特林技术的千瓦级反应堆)曾在 2017-2018 年完成分阶段测试,是美国近年最具代表性的空间核动力验证装置。KRUSTY 是一款热功率 5kW 的固态燃料铀 - 235 反应堆,采用碳化硼控制棒,测试中展现出极强的故障工况耐受能力与运行瞬态适应性,核心定位是为行星探测任务与深空航行提供稳定电源。根据 DARPA Fat Cat 项目的公开信息,以 KRUSTY 为代表的小型快堆无需慢化剂,配合更快的中子能谱与更小的控制棒,在大幅缩减体积与重量的同时,具备极高的功率响应速度。但技术的双刃剑效应也十分明显:快堆的物理瞬态过程变化极快,仅依靠人工操作员难以独立管控,可靠的自主控制系统成为技术落地的核心瓶颈。Fat Cat 项目的核心目标,正是填补 “小型、按需可控反应堆” 的技术空白,攻克小型快堆动态行为的自主管控难题。项目由 DARPA 国防科学办公室的 Tabitha Dodson 主导,计划在洛斯阿拉莫斯国家实验室的装置组装设施中,完成 “全功能快堆的自主核控制” 演示验证。本次试验核心:从被动安全到主动自主控制
与 2018 年 KRUSTY 试验采用的被动控制架构不同,本次 SpaceNukes 与 LANL 联合开发的反应堆,将采用主动控制棒运行方案,打造一套完整的自主反应堆系统。按照项目规划,团队将完成从设备采购、系统集成到地面演示验证的全流程工作,具体研发内容包括:- 完成硬件建造、自主控制软件开发与反应堆试验方案设计
项目最终目标是实现反应堆的全自主运行,让微型快堆在极端、偏远的环境中,无需人工干预即可稳定输出可靠电力,同时可适配空间推进系统的动力需求。原班人马加持:技术成熟度与延续性拉满
本次项目的核心竞争力,在于团队的技术延续性,SpaceNukes 的核心技术团队,几乎全部来自当年 KRUSTY 项目的核心班底:- 项目集成工作由 SpaceNukes 首席工程师 Marc Gibson 牵头,他曾在 NASA 任职期间担任 Kilopower 项目首席工程师;
- 公司首席技术官 David Poston,曾在 LANL 担任 Kilopower 项目首席反应堆设计师;
- 公司首席运营官 Patrick McClure,曾在 LANL 担任 Kilopower 项目负责人。
“当美国国家安全目标面临挑战时,经过实际验证的技术无可替代。”SpaceNukes 首席执行官 Andy Phelps 表示,“这份授奖将让我们延续 KRUSTY 项目开启的工作,为国家推进另一项经过验证的技术能力。”“这份授奖是对 2018 年设计、建造并测试 KRUSTY 的团队的认可,认可其技术成熟度与延续性。”Patrick McClure 补充道,“我们很荣幸能与 Dodson 博士、洛斯阿拉莫斯国家实验室合作,推动美国核动力技术迈出下一个验证性步伐。”行业视角:商业入局,空间核动力进入加速期
本次 DARPA 与商业航天核动力企业的合作,也标志着美国空间核动力技术正在从 “国家队主导” 向 “政府 + 商业公司” 的协同模式演进。空间核动力凭借长期续航、高功率密度、不受环境光照限制的特点,是深空探测、偏远基地供电、空间推进等场景的核心技术方向。随着商业航天的快速发展,小型化、模块化、自主化的核动力系统,正在成为全球航天与国防领域的竞争新高地。