НАСА Рочестер Технология институтунун долбооруна жашыл жарык күйгүздү.
Бүгүнкү күндө иштеп жаткан спутниктердин көбү күн нурун фотондорду сиңирүү жана электр тогун жаратуучу панелдик клеткалардын материалдарында потенциалдуу дисбаланс түзүү аркылуу электр энергиясына айландырган күн панелдери менен иштейт. Бул панелдер өз ишин абдан жакшы аткарышат, бирок Марстын орбитасынан тышкары терең мейкиндикте же Марстын чаңдуу бороондору же Айдагы узак түндөр сыяктуу катаал шарттарда күн нуру керектүү энергияны өндүрө албайт.
Альтернатива катары, көптөгөн космостук аппараттардын бортунда электр энергиясын өндүрүү үчүн температура градиентин колдонгон көп миссиялуу радиоизотоптук жылуулук генераторлор (MMRTGs) бар. Башкача айтканда, радиоизотоп жылуулукту пайда кылат, ал эми термопарлар аны түздөн-түз электр энергиясына айландырышат. Бул принцип инженерлерге тааныш жана жер бетинде керосин менен иштеген радиоприёмниктерге жана мобилдик түзүлүштөрдү да заряддай ала турган мештерге кеңири колдонулат.
MMRTGs менен көйгөй алар салыштырмалуу көлөмдүү болуп саналат. Мисалы, НАСАнын Perseverance роверинде колдонулган жуптун диаметри 64 см, узундугу 66 см жана салмагы 45 кг. Алардын ар биринде отун катары 4,8 кг плутоний диоксиди бар, ал радиоактивдүү элементтердин ажыроосунда катуу дененин термопарларына жылуулукту берет.
Натыйжада, бул MMRTGs абдан чоң космостук аппараттар үчүн иштелип чыккан, жана Perseverance олен өлчөмү болуп саналат. Себеби, колдонулуп жаткан системанын спецификалык кубаттуулугу ушунча гана болот, бул машина бирдигине канча ватт кубаттуулук өндүрө аларын өлчөө. Үй-бүлөлүк унаа 50-100 Вт/кг өзгөчө кубаттуулукка ээ, ал эми истребителдикинде 10 000 Вт/кг. Ал эми, MMRTG болжол менен 30 Вт / кг катышы бар.
Мүмкүн болгон аппараттын өлчөмүн, салмагын жана күчүн (SWaP) термодинамикасын эске алуу менен, NASA долбоору бул катышты көлөмүнүн бирдей олуттуу кыскаруусу менен 3 Вт/кгга чейин төмөндөтүүгө үмүттөнөт.
Бул жаңы принципти колдонуу менен жетишилет, ал негизинен тескери иштеген күн панели. Күн панели жарыкты сиңирип алганда, анын бир бөлүгү электр энергиясына, көбү жылуулукка айланат. Жаңы радиоизотоптук энергия булагы терморадиативдик элементтин принцибинде иштейт, мында инфракызыл жарык түрүндөгү жылуулук индийден, мышьяктан, антиномиядан жана ар кандай комбинациядагы фосфордон жасалган элементтери бар панелге тийет. Бул күн клеткаларында пайда болгон карама-каршы уюлдуулук менен потенциалдуу айырманы жаратат.
Кыскача айтканда, терморадиативдик элемент жылуулуктан электр энергиясын иштеп чыгат жана сарпталган энергияны инфракызыл фотондор түрүндө бөлүп чыгарат. Бул күн панелинин тескери багытында гана иштебестен, бир топ эффективдүү. Натыйжада жаңы жылуулук нурлануучу генератор (TRG).
Эгерде бул жаңы технологияны иш жүзүндө колдонууга мүмкүн болсо, анда бул Юпитерге жана андан тышкаркы аймактарга же Айдын полярдык аймактарынын биротоло көмүскөдө калган кратерлерине болочок миссиялар CubeSat өлчөмүндөгү космостук аппараттарды кичинекей генераторлор менен камсыз кылуу үчүн колдоно алат дегенди билдирет. алар керек болгон күч.
Ошондой эле кызыктуу: