Пользователь
0,0
рейтинг
1 июля 2014 в 16:34

Радиоизотопный термоэлектрический генератор для Кассини: 10 лет на плутониевых батарейках

10 лет прошло с момента выхода на орбиту аппарата Кассини-Гюйгенс. Интернет пестрит красивыми фотографиями и инфографикой

Пока Elon Musk разбирается с батарейкой для электромобиля в космосе используют 10-ти летние «атомные батарейки».

Из-за большого расстояния Сатурна от Солнца невозможно использовать солнечный свет как источник энергии для аппарата.
Поэтому используют радиоизотопный источник электроэнергии, использующий тепловую энергию, выделяющуюся при естественном распаде радиоактивных изотопов и преобразующий её в электроэнергию с помощью термоэлектрогенератора.

Таблетка , раскаленная докрасна вследствие значительного энерговыделения в условиях термической изоляции.

На борту Кассини было 32,8 кг высокочистого
(для понимания масштаба: в 2013 году Национальная лаборатория Оук-Ридж начала производство плутония-238, с проектной мощностью в 1,5-2 килограмма изотопа в год)

Стоимость 1 килограмма российского составляет около 1 миллиона долларов

На два гарантированных земных года работы на поверхности Марса аппарату Curiosity понадобилось всего 4,77 кг радиоактивной «еды». Однако, энергии в его РИТЭГе может хватить на 10-15 лет.

Под катом несколько фотографий РИТЭГ перед установкой на Кассини

"
Размеры солнечных батарей в зависимости удаления от солнца (из документов NASA)

image
1 грамм генерирует пол ватта тепловой энергии

image Термоэлектрогенератор предназначен для прямого преобразования тепловой энергии в электричество посредством использования в его конструкции термоэлементов

image

image

image

image

image
Схема РИТЭГа, используемого на космическом аппарате Кассини-Гюйгенс

Устройство генератора


Устройство нагревателя


Масштаб
image
(На Кассини 82 шт, на Гюйгенсе — 35 шт. Output 292 Watts electric at beginning of mission)

Видео, содержит тесты РИТЭГа, только для другого аппарата — Галилео


UPD: Виртуальный тур на производство РИТЭГ


ПС
О «разборках» России и Америки по поводу
Пентагону не хватило российского плутония (28 июня 2005)

РИТЭГ: «сердца» космических роботов, или оружие террористов? (27.08.2013)

ППС
итог 10 лет работы Кассини
image
Алексей @MagisterLudi
карма
97,0
рейтинг 0,0
Пользователь
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (59)

  • +8
    [offtop]
    А ещё на плутонии некоторое время ездил Делориан из фильма «Назад в будущее»
    [/offtop]
    • +18
      [offtop]
      Перемещался во времени. Ездил на обычном бензине.
      [/offtop]
      • +6
        [offtop]
        В последней части — на дровах. Разноцветных.
        [/offtop]
        • +11
          В последней части он уже не сам ехал на дровах, а его толкали. Как раз из-за проблем с бензином.
        • +9
          На пиве
          image
          • +39
            Это вторая часть. Нельзя путать такие важные вещи.
            • +9
              И первая тоже. Самый конец.
      • 0
        Точно! Прошу прощения за дезинформацию)
      • +1
        [offtop]
        И снова неверно. Для этого был мистер Fusion
        [/offtop]
        • +2
          Это уже во второй части.
        • +1
          [offtop]
          А в первой части док украл плутоний у ливийских террористов, которые его в начале фильма «убили»…
          [/offtop]
          • +7
            А где тег «спойлер»?
            • +12
              В другой ветке пространственно-временного континуума же! Думайте четырехмерно!
          • +3
            Возможно, его действительно убили вначале, Марти ведь вернулся в другую реальность, изменённую ветку с 1955 года фактом его путешествия.
            • 0
              Если предположить, что в изначальной ветке Марти не было в прошлом, то док бы не изобрёл машину времени. Впрочем, есть вариант, при котором док не стал восстанавливать письмо.
              • 0
                Док ударился головой о ванную ещё до того, как его нашёл Марти в 55, а из машины он ничего не вынес, мог разве что разыграться интерес.
                • 0
                  И схемы блока управления у него не осталось…
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • 0
        Там никто не уточнял на каком именно плутонии они путешествовали во времени…
        • +5
          Кажется, он обещал террористам бомбу сделать.
          • +4
            Угу. Да и вряд ли террористы раздобыли бы ему гораздо более дорогой изотоп.
  • +3
    На два гарантированных земных года работы на поверхности Марса ему понадобилось всего 4,77 кг радиоактивной «еды».
    o_O? А как взлетал?
    • +1
      Работы оборудования, а не перемещения.
      • +1
        Кассини? На Марсе?
        • +1
          На два гарантированных земных года работы на поверхности Марса аппарату Curiosity


          Ой, или это уже исправили?
  • 0
    На два гарантированных земных года работы на поверхности Марса ему понадобилось всего 4,77 кг радиоактивной «еды».

    Кому, простите?
    • 0
      Curiosity, исправил
  • 0
    На два гарантированных земных года работы на поверхности Марса

    Причем тут Марс я так и не понял.
  • 0
    А какую максимальную электрическую мощность он вырабатывает?
    • +1
      • +3
        General Purpose Heat Source (GPHS) RTG
        Power source for Galileo, Cassini, Ulysses & New Horizons spacecraft

        Features:
        Output 292 Watts electric at beginning of mission
        A total of 18 general purpose heat source (GPHS) modules are stacked together to provide the heat source for each GHPS RTG.
        Cassini and New Horizons RTGs still operating after 14 and 6 years, respectively. Galileo operated for nearly 14 years, while Ulysses functioned for nearly 19 years in space.
        solarsystem.nasa.gov/rps/rtg.cfm#gphsrtg
  • +21
    Пока Elon Musk разбирается с батарейкой для электромобиля в космосе используют 10-ти летние «атомные батарейки».

    Пока Apple делает телефоны, ребята из Бутово едят яблочные пироги.

    К чему тут опять Маска то приплели? Модно?
    • +3
      Тэсла на ядерной батарейке.
      • +2
        image
      • +12
        Сколько же будет стоить электромобиль на плутонии…

        image
        «Постараемся на славу
        Рассчитаем за урок
        Сколько нужно взять таблеток,
        Приезжал чтоб Тесла всрок...»
      • 0
        Который будет стоить как самолет и из которого любой желающий сможет сделать грязную бомбу?
        Нет, не убедили :)

        Хотя у Форд еще в 50-х был проект чего-то подобного.
        • 0
          Тесла шахида
  • 0
    Как-то не сходится: подпись под картинкой. что модули одноваттные, однако 82 или 35 таких штук выделяют 292 ватта.

    И ещё, интересно было узнать, как именно получается электричество из тепла — ведь другую сторону термоэлементов охлаждать нужно? Или излучения хватает?
    • 0
      На картинке изображен модуль RHU, и он используется исключительно для обогрева внутренностей аппаратуры, таких на Кассини 82 штуки. А 292 ватта это суммарная электрическая мощность модулей RTG — электрогенераторов, на нём же.
  • +6
    Хабр поддерживает теги sup и sub, формулы можно привести и без картинок: 238PuO2.
    • 0
      Да и без sup и sub тоже можно: ²³⁸PuO₂. Даже в текстовом файле можно написать.
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
      • +2
        У меня в официальном клиенте под Андроид расстояние между 2 и 3 просто огромно, а вместо восьмёрки — прямоугольник. А вот с нижним индексом как раз всё в порядке.
        • 0
          Кто-то из команды разработчиков не умел в юникод.
          • +3
            Они тут не причём. В старой Opera: : восьмёрка явно из другого шрифта и нижняя двойка где‐то не там; расстояния между цифрами огромны.

            В firefox: : восьмёрка опять выделяется и опять проблемы с расстояниями.

            Chromium: : восьмёрка, расстояния, ужасный нижний индекс.

            Шрифтоделы явно забили на эти цифры, во всяком случае для шрифтов по‐умолчанию. Лучше всего это смотрится в консоли, но тут опять вылезает восьмёрка: . Лучше — потому что в консоли все символы должны иметь одинаковую ширину — здесь промежутки к месту (да и они уже не такие большие). В браузере шрифт не моноширинный и промежутков быть не должно.
            • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
              • +3
                С расстояниями между вашими цифрами всё в порядке. Кажется, я понял, в чём дело: khim совершил огромную ошибку, воспользовавшись тёгом <code>: ²³⁸PuO₂ смотрится гораздо лучше. Но 238PuO2 — ещё лучше:

                ²³⁸PuO₂
                238PuO2

                Картинкой:

                Но всё равно несравнимо с LaTeX: : в отличие от sub/sup верхний индекс расположен не так высоко, нижний индекс расположен не только не так низко, но ещё и не так далеко. А в отличие от юникодных символов верхний и нижний индексы всё же расположены выше и ниже символов химических элементов.

                Ну и относительные размеры больше в любом не‐Unicode случае — так, по‐моему, лучше читается.

                Ну и для сравнения LibreOffice: . По‐моему здесь 238 слишком высоко, а сами цифры недостаточно толстые (а двойки почему‐то без засечек). Шрифт Liberation Serif, вроде как по‐умолчанию.
                • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • +3
    Теперь забытые на красной планете астронавты смогут РИТЭГом греться в роверах холодными Марсианскими ночами и выращивать картофель под куполом, синтезируя воду из ракетного топлива :) (Энди Вейр — «Марсианин»)
  • +3
    cake

    The cake is a lie
    • +2
      Видимо, не одному мне кажется, что это кекс с абрикосовым вареньем на подносе, посыпанном сахарной пудрой.
      • +3
        Конечно же не одному! Фотография эта очень «вкусная». :-)
      • +1
        Это ж пасхальный кулич без гоголя-моголя.
    • +2
      Тёплый ядерный
      • 0
        ..., твой! (Соччини?!)
  • 0
    Значит, тетя на фотке мерит радиоактивный фон. И насколько оно смертельно?
    • 0
      Если железяка в целом виде, то должно быть безопасно.
      Уход излучения это не только проблема с точки зрения поубивать работающих над аппаратом, но и с точки зрения потери полезной мощности, и с точки зрения помех окружающей электронике, поэтому изолировать должны хорошо. Главное не разбить защиту.
    • 0
      Скорее безопасно, чем нет, вообще-то, таблетки прям на старте должны загружать, иначе оно фонить будет, хоть и не смертельно, но неприятно. Т.е. если недалео от него ходиться, то ничего произойти не должно.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.