NASA ба лоиҳаи Донишкадаи Технологии Рочестер барои таҳияи манбаи энергияи ҳастаӣ даҳ маротиба хурдтар аз манбаи энергияи ҳастаӣ, ки ҳоло барои миссияҳои сайёра истифода мешавад, чароғи сабз дод.
Аксари моҳвораҳое, ки имрӯз кор мекунанд, аз панелҳои офтобӣ кор мекунанд, ки нури офтобро тавассути азхудкунии фотонҳо ба нерӯи барқ табдил медиҳанд ва дар маводи ҳуҷайраҳои панел, ки ҷараёни барқро тавлид мекунанд, номутавозунии эҳтимолиро эҷод мекунанд. Ин панельхо кори худро хеле хуб ичро мекунанд, вале дар фазой чукури берун аз мадори Миррих ва ё дар шароити сахт, ба монанди туфонхои чангии Миррих ё шабхои дароз дар Мох, нури офтоб энергияи заруриро ба вучуд оварда наметавонад.
Ҳамчун алтернатива, бисёре аз киштиҳои кайҳонӣ генераторҳои гармидиҳии радиоизотопиро (MMRTG) доранд, ки градиенти ҳароратро барои тавлиди нерӯи барқ истифода мебаранд. Ба ибораи дигар, радиоизотоп гармиро ба вуҷуд меорад ва термопарҳо онро мустақиман ба қувваи барқ табдил медиҳанд. Ин принсип ба муҳандисон шинос аст ва дар рӯи замин барои чизҳое, ба монанди радиоҳои керосинӣ ва печҳо, ки дастгоҳҳои мобилиро низ пур мекунанд, васеъ истифода мешавад.
Мушкилоти MMRTG дар он аст, ки онҳо нисбатан калонанд. Масалан, ҷуфте, ки дар ровери Perseverance-и NASA истифода мешавад, диаметри 64 см, дарозии 66 см ва вазни 45 кг дорад. Дар хар кадоми онхо хамчун сузишворй 4,8 килограмм гази оксиди плутоний мавчуд аст, ки дар вакти пусидани элементхои радиоактивй ба термочупхои чисмхои сахт гармй медихад.
Дар натиҷа, ин MMRTG-ҳо барои киштиҳои кайҳонии хеле калон тарҳрезӣ шудаанд ва Perseverance андозаи як SUV аст. Сабаб дар он аст, ки системае, ки истифода мешавад, танҳо ин қадар қудрати мушаххас дорад, ки ченаки он аст, ки барои як воҳиди мошин чанд ватт нерӯи барқ истехсол карда мешавад. Мошини оилавӣ иқтидори мушаххаси аз 50 то 100 Вт / кг дорад, дар ҳоле ки як ҳавопаймои ҷангӣ тақрибан 10 Вт / кг дорад. Баръакс, MMRTG таносуби тақрибан 000 Вт / кг дорад.
Бо назардошти андоза, вазн ва қудрати (SWaP) термодинамикаи дастгоҳи имконпазир, лоиҳаи NASA умедвор аст, ки ин таносубро бо тартиби ба 3 Вт/кг коҳиш дода, ҳаҷми якхеларо коҳиш диҳад.
Ин бо истифода аз принсипи нав, ки аслан панели офтобӣ аст, ки баръакс кор мекунад, ба даст оварда мешавад. Вақте ки панели офтобӣ рӯшноиро мегирад, як қисми он ба нерӯи барқ ва қисми зиёди он ба гармӣ мубаддал мешавад. Манбаи нави энергияи радиоизотопи аз руи принципи элементи терморадиационй кор мекунад, ки дар он гармй дар шакли нури инфрасурх ба панели элементхои аз индий, мышьяк, антиномй ва фосфор дар комбинацияхои гуногун сохташуда зарба мезанад. Ин фарқияти потенсиалиро бо қутби муқобил ба он чизе, ки дар ҳуҷайраҳои офтобӣ рух медиҳад, ба вуҷуд меорад.
Хулоса, элементи терморадиативӣ аз гармӣ қувваи барқ тавлид мекунад ва энергияи сарфшударо дар шакли фотонҳои инфрасурх мебарорад. Ин на тандо дар самти акиби панели офтобй кор мекунад, балки хеле самараноктар аст. Дар натиҷа генератори нави радиатсионӣ гармӣ (TRG) аст.
Агар ин технологияи нав дар амал татбиқ карда шавад, ин маънои онро дорад, ки миссияҳои оянда ба Муштарӣ ва берун аз он ё ба кратерҳои доимии сояафкани минтақаҳои қутби Моҳ метавонанд киштиҳои кайҳонии CubeSat-ро бо генераторҳои хурд истифода баранд, то онҳоро бо ҳама чиз таъмин кунанд. куввае, ки ба онхо лозим аст.
Инчунин ҷолиб: