NASA hazırda planetar missiyalar üçün istifadə edilənlərdən on dəfə kiçik nüvə enerjisi mənbəyinin yaradılması üçün Roçester Texnologiya İnstitutunun layihəsinə yaşıl işıq yandırıb.
Bu gün fəaliyyət göstərən peyklərin əksəriyyəti fotonları udmaqla və elektrik cərəyanını yaradan panel hüceyrələrinin materiallarında potensial balanssızlıq yaradaraq günəş işığını elektrik enerjisinə çevirən günəş panelləri ilə işləyir. Bu panellər öz işini çox yaxşı yerinə yetirir, lakin Marsın orbitindən kənarda olan dərin kosmosda və ya Mars toz fırtınaları və ya Ayda uzun gecələr kimi sərt şəraitdə günəş işığı sadəcə olaraq lazımi enerjini istehsal edə bilmir.
Alternativ olaraq, bir çox kosmik gəmi elektrik enerjisi yaratmaq üçün temperatur gradientindən istifadə edən çox missiyalı radioizotop istilik generatorlarını (MMRTG) daşıyır. Başqa sözlə, radioizotop istilik əmələ gətirir və termocütlər onu birbaşa elektrik enerjisinə çevirir. Bu prinsip mühəndislərə tanışdır və Yer üzündə kerosinlə işləyən radiolar və mobil cihazları da doldura bilən sobalar üçün geniş istifadə olunur.
MMRTG-lərin problemi onların nisbətən həcmli olmasıdır. Məsələn, NASA-nın Perseverance roverində istifadə edilən cütün diametri 64 sm, uzunluğu 66 sm və çəkisi 45 kq-dır. Onların hər birində yanacaq kimi 4,8 kq plutonium dioksid var ki, bu da radioaktiv elementlərin parçalanması zamanı bərk cisimli termocütlərə istilik verir.
Nəticədə, bu MMRTG-lər çox böyük kosmik gəmilər üçün nəzərdə tutulub və Perseverance SUV ölçüsündədir. Bunun səbəbi, istifadə olunan sistemin yalnız bir çox xüsusi gücə malik olmasıdır, bu, maşın vahidi üçün neçə vatt gücün istehsal oluna biləcəyinin ölçüsüdür. Ailə avtomobilinin xüsusi gücü 50-100 Vt/kq, döyüş təyyarəsi isə təxminən 10 Vt/kq-a malikdir. Bunun əksinə olaraq, MMRTG təxminən 000 Vt/kq nisbətinə malikdir.
Mümkün cihazın ölçüsünü, çəkisini və gücünü (SWaP) termodinamikasını nəzərə alaraq, NASA layihəsi bu nisbəti həcmdə eyni dərəcədə əhəmiyyətli azalma ilə 3 Vt/kq-a qədər azaltmağa ümid edir.
Bu, yeni prinsipdən istifadə etməklə əldə edilir ki, bu da əslində əks istiqamətdə işləyən günəş panelidir. Günəş paneli işığı udduqda onun bir hissəsi elektrik enerjisinə, çox hissəsi isə istiliyə çevrilir. Yeni radioizotop enerji mənbəyi termoradiativ element prinsipi əsasında işləyir, burada infraqırmızı işıq şəklində istilik müxtəlif kombinasiyalarda indium, arsen, antinomiya və fosfor elementlərindən ibarət panelə dəyir. Bu, günəş hüceyrələrində baş verənə əks polarite ilə potensial fərq yaradır.
Bir sözlə, termoradiativ element istilikdən elektrik enerjisi istehsal edir və sərf olunan enerjini infraqırmızı fotonlar şəklində buraxır. Bu, yalnız günəş panelinin əks istiqamətində işləmir, həm də çox daha səmərəlidir. Nəticə yeni istilik radiasiya generatorudur (TRG).
Əgər bu yeni texnologiya tətbiq oluna bilərsə, bu o demək olacaq ki, Yupiterə və onun hüdudlarından kənara və ya Ayın qütb bölgələrinin daimi kölgəli kraterlərinə gələcək missiyalar onları hər şeyi təmin etmək üçün kiçik generatorları olan CubeSat ölçülü kosmik gəmilərdən istifadə edə biləcək. onlara lazım olan güc.
Həmçinin maraqlıdır: