Usando tecnología reciente, ¿cuánta energía eléctrica podría desarrollarse para producir un reactor nuclear lanzable por un vehículo pesado de bajo nivel?

El propósito principal detrás de hacer esta pregunta es determinar la relación potencia-peso potencial de los reactores construidos utilizando tecnología derivada moderna (es decir, derivados de la Generación III o derivados de la Generación IV con experiencia operacional experimental, así como elementos de reactores marinos desclasificados) y levantado utilizando vehículos de capacidad actual para su uso para alimentar hábitats espaciales y para impulsar motores de iones para misiones de alta masa y alto delta-V†. Obviamente, cuanto mayor sea la relación potencia-peso, mejor, especialmente porque una PWR más alta conduce a una TWR más alta en los motores de iones, lo que lleva a quemados más eficientes y convenientes, lo cual es extremadamente valioso en el caso de misiones tripuladas.

El objetivo de diseño es la máxima potencia eléctrica continua absoluta que cumpla con estas condiciones de diseño. (Tenga en cuenta que las condiciones de radiación pueden ser más estrictas de lo que realmente se necesitaría para la aceptación, pero más seguro siempre es mejor; por ejemplo, si solo "protege con una sombra" el reactor, ¿qué sucede si necesita un EVA para reparar su Además, si bien es estricto para una aplicación espacial, mire la penúltima oración...):

1. El conjunto completo (incluido el fluido de trabajo) debe pesar menos de 24 400 kg, lo que lo hace capaz de ser levantado por el Delta IV Heavy y el Falcon Heavy en servicio, así como por el transbordador posterior al desastre del Challenger.
2. De la mano con el último elemento del primer requisito, el conjunto completo y plegado debe caber dentro del compartimiento de carga del transbordador. (Los elementos plegables probables incluirían radiadores).
3. El sistema debe ser de ciclo cerrado. (Por supuesto.)
4. El entorno de radiación en las proximidades directas del conjunto del reactor no excederá en ningún lugar los límites que no sean de emergencia establecidos para los trabajadores de radiación de EE. UU. en espera.
5. Bajo coeficiente de vacío positivo o negativo , o alternativamente un diseño enfriado por gas o metal líquido.
6. Modos de apagado SCRAM redundantes .
7. El núcleo del reactor no debe sufrir una pérdida de contención o fusión debido a un reingreso balístico desde una trayectoria marciana. (Nota: Como el blindaje térmico de emergencia probablemente cumplirá una función doble como blindaje contra la radiación, el límite de 4 en el caso de un choque del núcleo del reactor debido a la reentrada marciana balística será el del trabajo de emergencia).
8. El núcleo del reactor no debe sufrir una pérdida de contención o fusión debido a un choque a su velocidad terminal en cualquier masa protectora.
9. El fluido de trabajo no debe entrar en contacto directo con el combustible nuclear.

Tenga en cuenta que esto se refiere a la energía eléctrica (≈freno), no a la energía térmica.

Mi estimación está en algún lugar en el rango de 1 a 5 MW, pero qué sé yo...

Por último, ¿cuánto podría reducirse la masa para operar en un ambiente atmosférico, para usar, digamos, en generadores de salida media en un factor de forma similar al Army ML-1 y vehículos grandes (reemplazando los grandes paneles del radiador con un radiador de aire pequeño y protección combinada contra la radiación y el calor con una protección contra la radiación más especializada)?

_{†En realidad, el ímpetu específico fue desarrollar una historia alternativa en la que se construye una nave espacial internacional de Marte en lugar de la Estación Espacial Internacional...}