28 m. kovo 2024 d., ketvirtadienis

darbalaukis v4.2.1

Root NationNaujienosIT naujienosJAV kurs kompaktiškus branduolinius elementus, skirtus giliajam kosmosui

JAV kurs kompaktiškus branduolinius elementus, skirtus giliajam kosmosui

-

NASA suteikė žalią šviesą Ročesterio technologijos instituto projektui sukurti dešimt kartų mažesnį branduolinės energijos šaltinį nei šiuo metu naudojami planetų misijoms.

Daugumą šiandien veikiančių palydovų maitina saulės baterijos, kurios saulės šviesą paverčia elektra, sugerdamos fotonus ir sukurdamos galimą elektros srovę generuojančių skydo elementų medžiagų disbalansą. Šios plokštės puikiai atlieka savo darbą, tačiau gilioje erdvėje už Marso orbitos arba atšiauriomis sąlygomis, pavyzdžiui, Marso dulkių audros ar ilgos naktys Mėnulyje, saulės šviesa tiesiog negali pagaminti reikiamos energijos.

Kaip alternatyva, daugelis erdvėlaivių turi daugiafunkcinius radioizotopinius šilumos generatorius (MMRTG), kurie naudoja temperatūros gradientą elektrai gaminti. Kitaip tariant, radioizotopas gamina šilumą, o termoporos ją tiesiogiai paverčia elektra. Šis principas yra žinomas inžinieriams ir plačiai naudojamas Žemėje tokiems dalykams kaip žibalu varomi radijo imtuvai ir krosnys, kurios taip pat gali įkrauti mobiliuosius įrenginius.

NASA

MMRTG problema yra ta, kad jie yra gana dideli. Pavyzdžiui, NASA Perseverance roveryje naudojamos poros skersmuo yra 64 cm, ilgis - 66 cm, o svoris - 45 kg. Kiekviename iš jų kaip kuras yra 4,8 kg plutonio dioksido, kuris radioaktyvių elementų irimo metu tiekia šilumą kietojo kūno termoporoms.

Dėl to šie MMRTG skirti labai dideliems erdvėlaiviams, o Perseverance yra visureigio dydžio. Taip yra todėl, kad naudojama sistema turi tik tiek specifinės galios, kuri yra matas, kiek vatų galios galima pagaminti vienam mašinos vienetui. Šeimos automobilio savitoji galia yra nuo 50 iki 100 W/kg, o naikintuvo – apie 10 000 W/kg. Priešingai, MMRTG santykis yra apie 30 W/kg.

Atsižvelgiant į galimo prietaiso dydį, svorį ir galią (SWaP), NASA projektas tikisi šį santykį sumažinti iki 3 W/kg ir taip pat žymiai sumažinti tūrį.

Tai pasiekiama naudojant naują principą, kuris iš esmės yra saulės baterija, kuri veikia atvirkščiai. Kai saulės baterija sugeria šviesą, dalis jos paverčiama elektra, o didžioji dalis paverčiama šiluma. Naujasis radioizotopinis energijos šaltinis veikia termospinduliuojančio elemento principu, kai šiluma infraraudonųjų spindulių pavidalu patenka į skydelį su elementais iš indžio, arseno, antinomijos ir fosforo įvairiais deriniais. Tai sukuria potencialų skirtumą, kurio poliškumas yra priešingas nei saulės elementuose.

Trumpai tariant, termospinduliuojantis elementas gamina elektros energiją iš šilumos ir išleidžia panaudotą energiją infraraudonųjų spindulių fotonų pavidalu. Tai ne tik veikia atvirkštine saulės kolektorių kryptimi, bet ir yra daug efektyvesnė. Rezultatas – naujas šiluminės spinduliuotės generatorius (TRG).

Jei šią naują technologiją pavyks pritaikyti praktikoje, tai reikš, kad būsimos misijos į Jupiterį ir už jos ribų arba į nuolat šešėlyje esančius Mėnulio poliarinių regionų kraterius galės naudoti „CubeSat“ dydžio erdvėlaivius su mažais generatoriais, kad aprūpintų juos viskuo. jiems reikalingos galios.

Taip pat įdomu:

Jerelasniuatlasas
Registruotis
Pranešti apie
svečias

0 komentarai
Įterptieji atsiliepimai
Žiūrėti visus komentarus
Kiti straipsniai
Prenumeruokite naujienas

Naujausi Komentarai

Dabar populiarus
0
Mums patinka jūsų mintys, pakomentuokite.x