NASA отказалось от эффективного ядерного источника энергии

Kerbal Space Program » Новости

 

 

Радиоизотопный термоэлектрический генератор (РИТЭГ) работает, преобразуя тепло, выделяемое радиоактивным изотопом, в электричество. В свою очередь плутоний-238, выделяющий около полукиловатта тепла на килограмм изотопа, с начала 1960-х годов использовался в качестве топлива в космических аппаратах. Так, РИТЭГи, работающие на плутонии, использовались в программе «Аполлон», благодаря им отправлено большинство американских миссий в дальний космос — «Вояджеры», миссия «Новые Горизонты» и другие. К слову, именно такой генератор установлен в марсианском ровере Curiosity.

 

Плутоний-238 — почти идеальное топливо для космических полетов продолжительностью от нескольких лет до нескольких десятилетий. Однако проблема состоит в его серьезном дефиците: процесс производства плутония-238 не только высокозатратный, но и очень «грязный», в результате остается большое количество радиоактивных отходов, которые нужно где-то хранить. Одним словом, начиная с 90-х США покупали плутоний-238 у России в сравнительно небольших объемах.

 

Причиной разработки усовершенствованного РИТЭГ Стирлинга стала невысокая эффективность обычных термоэлектрических генераторов: была необходима установка с более высоким КПД, которая нуждалась бы в малом объеме топлива. 

 

«Стандартный» РИТЭГ преобразует в электричество лишь около 6% тепловой энергии, выделяющейся в результате распада радиоактивного изотопа. Таким образом, 8 килограмм плутония-238 в современном зонде, летящем в дальний космос, генерируют при распаде 4,4 кВт тепла, давая ему всего 300 Ватт электроэнергии. Для сравнения, в случае с усовершенствованным РИТЭГ Стирлинга задействовалось бы уже до 25% тепловой энергии. Это подразумевает выработку 300 Вт электроэнергии с использованием лишь 2 килограммов плутония-238 и, как следствие, возможность запуска большего количества миссий. 

 

При использовании же РИТЭГ текущей конструкции запуск миссий в дальний космос будет происходить с очень длинными интервалами, связанными с перерывами в поставках плутония-238. В NASA признались, что если агентство не найдет новый источник плутония-238 для текущих «прожорливых» РИТЭГ к 2022 году, то намерения об исследовании Солнечной системы далее Марса и полетах к астероидному поясу останутся мечтами.

 

Так или иначе, вместо разработки усовершенствованного РИТЭГ Стирлинга американское космическое агентство вынуждено платить Министерству энергетики за перезапуск производства плутония-238, финансируя проект стоимостью 150 млн долларов. Так что будущее американских миссий в дальний космос во многом будет зависеть от того, удастся ли США возобновить производство изотопа в намеченные семь лет.

 

Оригинал новости: popmech.ru

По материалам: Lpi.usra.edu

Случайные факты о космосе
Случайные факты о космосе
15 дек 2015 в 14:05, Новости
Луна близко
Луна близко
11 окт 2015 в 01:29, Новости
  1. Falco

    Falco @Сергей Кононов 12 ноября 2015 22:05

    Отказались-то почему?
    (у меня есть подозрения, что обычный RTG слишком мощно гнёт стирлинговский по надежности, ломаться там нечему вообще)

  2. Moryarty

    Moryarty @Альберт 12 ноября 2015 22:13 Автор

    Еще раз прочитай статью. Производство плутония-238 свернули примерно 17 лет назад, а на восстановление производства этого изотопа уйдет уйма денег.

  3. Falco

    Falco @Сергей Кононов 12 ноября 2015 22:33

    Погоди, я так понял, что отказались как раз от Стирлинга (тоже работавшего на Pu238, но более эффективно) в пользу производства. Где же логика?

  4. Lynx

    Lynx 12 ноября 2015 22:40

    А у них денег или на разработку Стирлинга, или на Плутоний. Вот и вся логика.

  5. Moryarty

    Moryarty @Альберт 12 ноября 2015 22:42 Автор

    Не-не-не, ты не понял - оба варианта используют Pu238, просто Стирлинг делает это эффективнее, но все упирается что факт что плутоний-238 уже не производят, и надо либо восстановить производство, либо искать какой-то аналог для плутония, или для РИТЕГов.

  6. Silver

    Silver Гость 12 ноября 2015 22:44

    Насколько я понял, учитывая дефицит и дороговизну закупок Плутония, логичным вариантом было бы вложить деньги в разработку РИТЭГа на эффекте Стирлинга, а пока продолжать закупать топливо у нас. Но в связи с отказом от закупок, для текущих проектов будут использоваться имеющиеся запасы (там вон в картиночках графики есть, довольно забавные, ибо черт поймешь, что показать хотели), а финансирование, что могло бы быть напралевно на разработку экономичных РИТЭГов, будет распилено переброшено на возобновление пр-ва собственного плутония.

  7. Degrizai

    Degrizai 13 ноября 2015 08:41

    РИТЭГ Стирлинга.
    Приклепать к простейшему термодинамическому двигателю ядерное питание? Да запросто! emm

  8. IronFenyx

    IronFenyx 13 ноября 2015 23:46

    А сделать этот простейший паровоз так, чтобы он БЕЗ обслуживания проработал 20 лет у условиях космоса?

  9. Degrizai

    Degrizai 14 ноября 2015 19:04

    Прямо намотанные статор-ротор, те парочка подвижных деталей с десяиткратным запасом прочности (с текущими материалами запросто), графеновая смазка на поршень, плотный инертный газ в качестве теплообменника и рабочего тела... должно профурычить.
    И да - есть такой термин, как дублирование.

  10. IronFenyx

    IronFenyx 14 ноября 2015 23:59

    Графен-шмафен - это просто слова, которые сами не поедут и электричество не добудут. На словах тут все Львы Толстые! Вот ты сделай сначала - потом будешь рассказывать как это просто. Но я тебе могу сразу сказать что это ой как не просто. Иначе бы не надо было вбухивать миллионы зелени для разработки "простейшего двигателя", известного уже больше 100 лет.

  11. Degrizai

    Degrizai 15 ноября 2015 08:23

    Миллионы салата вбухивать будут в восстановление плутониевого производства - на доработку двигателя не так много надо. Хотя новые решения в него интегрировать, это да, недёшево.

    И да, я делал. Из консервных банок, скрепок и шарика - больше двух лет без ТО тарантайка проработала, крутя генератор.
    Вот примерно такая, только моя задрипанее была раз в пять...

  12. IronFenyx

    IronFenyx 15 ноября 2015 13:39

    2 года и 20 - две БОЛЬШИЕ разницы. На земле и в космосе - еще две БОЛЬШИЕ разницы. В вакууме организовать смазку - большая проблема. Все обычные смазки испаряются. Оксидные пленки стираются за минуты-часы и оставшиеся голые поверхности чистого металла свариваются намертво. Графены-шмафены - это хорошо для получения грантов. А в рабочей машине проблемы другого рода - как доставить сухую смазку к месту трения? Какой при этом будет коэффициент трения? Это далеко не консервные банки спаять.
    Вот на это и нужны миллионы!
    А обычный ритег - это кусок металла без движущихся частей - надежный как кирпич.

  13. Degrizai

    Degrizai 15 ноября 2015 15:50

    Консервные банки и титановые сплавы, точённые на ЧПУ станках это разницы ещё больше, по моему. А вот смазки да - там для них микроклимат нужен.
    Так что сваренные из полупроводников и плутония кирпичи рулят, по крайней мере в особо важных миссиях (хотя не РИТЭГ, так что нибудь другое навернётся).

    P.S. - понял я ход твоих мыслей. <_<
    Ждём, пока что нибудь сваяют да протестят.

Последние сообщения с форума
  • Тема в разделе: Технические вопросы
    Просмотров: 2485
    Ответов: 1
  • Тема в разделе: Технические вопросы
    Просмотров: 85909
    Ответов: 453
  • Тема в разделе: Предложения и Ошибки
    Просмотров: 304
    Ответов: 0
  • Тема в разделе: Модераторский раздел
    Просмотров: 198
    Ответов: 13
  • Тема в разделе: Моды
    Просмотров: 233791
    Ответов: 2633
    Все сообщения..
    Полный список последних сообщений
    Loading...

    Нашли ошибку?
    Вы можете сообщить об этом администрации.
    Выделив текст нажмите Alt+Ctrl