Мултимисиони радиоизотопни термоелектрични генератор

Мултимисиони радиоизотопни термоелектрични генератор (ММРТГ) је врста радиоизотопног термоелктричног генератора која се користи за свемирске мисије Насе^[1] као што је Марсова научна лабораторија. Јединице је за Насу произвео Рокетдин који је део Прет & Витнија.^[2]

Дијаграм ММРТГ-а Марсове научне лабораторије.

Позадина

Мисије за истраживање свемира захтевају сигуран, поуздан, дуготрајан извор енергије да би се обезбедило напајање електричном енергијом и топлотом летелица и њихових инструмената. Јединствен извор енергије је радиоизотопни термоелектрични генератор (РТГ) - једноставно речено нуклеарна батерија која претвара топлоту у електричну струју.^[3]

Функција

РТГ претвара топлотну енергију, која се ствара природним распадом радиоизотопа, у електричну енергију. Радиоизотоп је плутонијум-238 диоксид, док термопарови претварају топлоту у енергију.

Историја

у јуну 2003. Одсек за енергију САД доделио је уговор за развој ММРТГ-а тиму који је предводио Рокетдин, дивизија Боинга. Боинг и Теледин енергетски системи сарађивали су на концепту за ММРТГ базираном на претходном дизајну термоелектричног претварача, СНАП 19, који је Теледин користио у претходним свемирским мисијама. СНАП 19 је обезбеђивао енергију код мисија Пионир 10 и Пионир 11 као и код лендера Викинг 1 и Викинг 2.

Дизајн и технички подаци

ММРТГ који ће користити Марсова научна лабораторија.

Као и претходна генерација РТГ-а, ММРТГ се напаја плутонијум-238 диоксид модулима (8 модула у случају ММРТГ-а).^[4] На старту мисије ММРТГ производи 2 kW топлотне енергије. ММРТГ је дизајниран да производи 125 W електричне енергије на почетку мисије, и 100 W након 14 година.^[5] Са масом од 43 kg, производе 2,8 , што је око половине онога што су производиле претходне генерације РТГ-ова. Дизајнерски циљ ММРТГ-а је обезбедити висок ниво сигурности, оптимизовати ниво доступне енергије током периода од најмање 14 година, као и смањивање укупне масе.

Крајем 2016. NASA је објавила нови дизајн назван ( — побољшани), који помоћу нових материјала постиже још боље перформансе. Овим дизајном се на почетку мисије производи 25% више енергије, док се на крају дизајнираног животног века од 14 година добија 50% више енергије у односу на ММРТГ.^[6]

Употреба на свемирским мисијама

Радиоизотопни извори су коришћени код 8 мисија у Земљиној орбити, 8 мисија које су путовале ка свим спољним планетама као и свим Аполо мисијама на Месец. Неке од мисија ка спољашњим планетама су Пионир, Војаџер, Улисес, Галилео, Касини-Хајгенс и Нови хоризонти. РТГ-ови на Викингу 1 и Викингу 2 су у оперативној употреби од 1977. Слични су обезбеђивали топлоту за критичне електронске компоненте Апола 11 као и код првих Марсовских ровера.^[7] Укупно током последње четири деценије, 26 мисија и 45 РТГ-а је лансирано од стране САД.

Ровер Кјуриосити, лансиран ка Марсу 26. новембра 2011. године, користи ММРТГ за напајање и одржавање температуре научних инструмената. Поузданост ММРТГ-а као извора напајања обезбела је да мисија траје далеко више од једне Марсовске године (687 земаљских дана), колико је планирано, омогућивши да се ровер креће по разним теренима и истражује планину Шарп недалеко од места слетања унутар Гејл кратера.

ММРТГ ће се користити и за напајање наредног ровера^[8] који ће агенција ка црвеној планети послати средином 2020. године.^[9][10]