Изобретен способ значительно облегчить межзвездные корабли
Не секрет, что в космосе каждый сэкономленный грамм — на вес золота, и даже дороже. Особенно если речь идет о межпланетных перелетах, над оптимизацией которых ломают голову многие инженеры. И одна из недавно предложенных ими идей — улучшенный радиоизотопный термоэлектрический генератор.
Радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГ) вот уже более полувека служат силовыми установками для космических аппаратов, которые мы посылаем к другим планетам (например, на Марс). Но у них есть один ключевой недостаток — они очень тяжелые. Так, даже самые современные РИТЭГ-установки весят сотни килограммов.
Это вполне приемлемо для больших аппаратов, таких как Perseverance (хотя и там на РИТЭГ приходится несколько десятков процентов от общей массы), но непомерно много для любой компактной миссии — например, той, которую ученые хотят направить к внешним планетам. Потенциальным решением могут служить солнечные паруса, но на данный момент времени комбинированная система парусов и батарей весит в среднем в два раза больше, чем РИТЭГ аналогичной мощности.
Чтобы решить эту проблему, группа инженеров из Национальной лаборатории Окриджа Министерства энергетики США придумала способ значительно уменьшить размеры РИТЭГ. Концепция получила название «Атомная планетарная энергия для легких исследований» (Atomic Planar Power for Lightweight Exploration, сокращенно – APPLE).
Помимо уменьшения веса конструкции, ученые пытаются найти метод устранения еще одного недостатка РИТЭГ: обычно при запуске они имеют максимальную мощность, но со временем мощность снижается. Концепция APPLE предлагает (пока в теории, конечно) обеспечивать выработку и аккумулирование электроэнергии в одном корпусе, который может либо отводить тепло, либо направлять его на другие нужды.
Такое экспериментальное устройство спроектировано в виде плитки, которая выдает и накапливает определенное количество энергии. Она может быть как односторонней (и покрывать внешнюю часть космического аппарата таким образом, чтобы выделяемое тепло могло отводиться), так и двусторонней, когда весь узел установлен на некотором расстоянии от космического корабля, подобно солнечному парусу.
Причем отдельные плитки можно будет соединять вместе, если потребуется большая мощность, или разъединять и снимать с устройства, если ключевой станет экономия веса. В качестве рабочего изотопа, кстати, послужит плутоний-238, хорошо известный как компонент ядерных бомб, но излучающий не слишком большую радиацию при высокой энергоэффективности.
Несмотря на то, что проект смотрится в целом революционно, пока из открытых источников неясно, получил ли он дополнительное финансирование или все еще находится в стадии технической разработки. Окончательное решение будет принято функционерами Пентагона и НАСА.
