В Австралии готовят к выпуску ядерную батарейку для космических аппаратов
Австралийские инженеры разработали компактный источник питания, который может годами работать без подзарядки и обслуживания. Это бета-вольтаическая батарея — устройство, получающее электричество напрямую из радиоактивного распада. Технологию планируют применять в космических аппаратах, подводных роботах и автономных научных и навигационных приборах, установленных в труднодоступных местах.
Проект ведут исследовательский центр аддитивного производства AMCRC, компания entX и Университет Аделаиды. Их прототип GenX сейчас переводят из лаборатории к предсерийному производству.
В космосе очень сложно обеспечить аппараты энергией. Солнечные панели работают не везде (например, далеко от Солнца или в тени планет), а аккумуляторы разряжаются. Поэтому уже десятилетиями используют радиоизотопные источники питания: например, РИТЭГи на межпланетных станциях. Но они большие, тяжелые и рассчитаны на мощные аппараты. Малые зонды, спутники-кубсаты и автономные датчики остаются без долговечных источников энергии.
Бета-вольтаические батареи должны занять эту нишу. В них используется радиоактивный изотоп, испускающий бета-частицы. Попадая в полупроводник, они создают электрический ток — примерно так же, как свет в солнечной батарее, только роль фотонов играет излучение. Внутри ничего не движется и не сгорает: электричество возникает при распаде радиоактивного материала. Поэтому такие источники почти не изнашиваются и теоретически могут работать десятилетиями.
Батареи печатают послойно: на подложку наносятся нанометровые слои металлов, оксидов и полупроводников. Получается сверхтонкая структура, которая эффективнее преобразует излучение в электричество. Фактически это гибрид 3D-печати, тонкопленочной электроники и радиационной технологии. За счет этого удалось повысить удельную мощность, то есть количество энергии на единицу объема. Батарея получается очень компактной, почти как микросхема.
В ближайшие 14 месяцев разработчики собираются проверить, как устройство работает на практике, и наладить его серийное производство, включая защитные корпуса от излучения. Если все подтвердится, может появиться новый тип источников энергии: компактные, долговечные и почти не требующие обслуживания.
Ранее в СибГУ им. Решетнева разработали инструмент для автоматической коррекции спутниковых снимков.
Источник фото на обложке: Additive Manufacturing Cooperative Research Centre (AMCRC)
Самое популярное
