НАСА Рочестерийн Технологийн Хүрээлэнд одоо гаригийн нислэгт ашиглаж байгаа эх үүсвэрээс арав дахин бага цөмийн эрчим хүчний эх үүсвэр бүтээх төсөлд ногоон гэрэл асаалаа.
Өнөөдөр ажиллаж байгаа ихэнх хиймэл дагуулууд нарны хавтангаар тэжээгддэг бөгөөд нарны гэрлийг фотоныг шингээх замаар цахилгаан болгон хувиргаж, цахилгаан гүйдэл үүсгэдэг хавтангийн эсийн материалын тэнцвэргүй байдлыг бий болгодог. Эдгээр хавтан нь үүргээ маш сайн гүйцэтгэдэг боловч Ангараг гарагийн тойрог замаас цааш гүнзгий сансар огторгуйд эсвэл Ангараг гарагийн шороон шуурга, саран дээрх урт шөнө гэх мэт хатуу ширүүн нөхцөлд нарны гэрэл шаардлагатай энергийг гаргаж чадахгүй.
Өөр нэг хувилбар болгон, олон сансрын хөлөг онгоцондоо олон үүрэгт радиоизотопын дулааны генераторуудыг (MMRTGs) авч явдаг бөгөөд тэдгээр нь цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэхэд температурын градиент ашигладаг. Өөрөөр хэлбэл, радиоизотоп нь дулааныг үүсгэдэг бөгөөд термопарууд нь шууд цахилгаан болгон хувиргадаг. Энэ зарчим нь инженерүүдэд танил бөгөөд дэлхий дээр керосиноор ажилладаг радио, гар утасны төхөөрөмжийг цэнэглэх боломжтой зуух зэрэгт өргөн хэрэглэгддэг.
MMRTG-ийн асуудал нь харьцангуй том хэмжээтэй байдаг. Тухайлбал, НАСА-гийн Perseverance роверт ашигласан хосын диаметр нь 64 см, урт нь 66 см, жин нь 45 кг. Тэд тус бүр нь 4,8 кг плутонийн давхар ислийг түлш болгон агуулдаг бөгөөд энэ нь цацраг идэвхт элементүүдийн задралын үед хатуу биетийн термопарыг дулаанаар хангадаг.
Үүний үр дүнд эдгээр MMRTG нь маш том сансрын хөлөгт зориулагдсан бөгөөд Perseverance нь жийптэй адил хэмжээтэй юм. Учир нь хэрэглэж буй систем нь зөвхөн маш их тусгай хүчин чадалтай байдаг бөгөөд энэ нь нэг нэгж машинаас хэдэн ватт эрчим хүч гаргаж болохыг илэрхийлдэг хэмжүүр юм. Гэр бүлийн машин 50-100 Вт/кг хүч чадалтай байдаг бол сөнөөгч онгоц 10 Вт/кг жинтэй байдаг. Үүний эсрэгээр, MMRTG нь ойролцоогоор 000 Вт / кг харьцаатай байдаг.
Боломжит төхөөрөмжийн хэмжээ, жин, хүч (SWaP) термодинамикийг харгалзан үзээд НАСА-гийн төсөл энэ харьцааг 3 Вт/кг хүртэл дарааллаар бууруулж, эзлэхүүнийг ижил хэмжээгээр бууруулна гэж найдаж байна.
Энэ нь үндсэндээ эсрэгээр ажилладаг нарны хавтан болох шинэ зарчмыг ашигласнаар хүрдэг. Нарны хавтан гэрлийг шингээх үед түүний нэг хэсэг нь цахилгаан болж, ихэнх нь дулаан болж хувирдаг. Шинэ радиоизотопын эрчим хүчний эх үүсвэр нь терморрадиатив элементийн зарчмаар ажилладаг бөгөөд хэт улаан туяаны дулаан нь индий, хүнцэл, антином, фосфорын янз бүрийн хослолоор хийсэн элементүүдтэй самбарт тусдаг. Энэ нь нарны эсүүдэд тохиолддог эсрэг туйлтай боломжит ялгааг үүсгэдэг.
Товчоор хэлбэл, терморадиатив элемент нь дулаанаас цахилгаан үүсгэж, зарцуулсан энергийг хэт улаан туяаны фотон хэлбэрээр ялгаруулдаг. Энэ нь нарны хавтангийн урвуу чиглэлд ажиллахаас гадна илүү үр дүнтэй байдаг. Үүний үр дүнд шинэ дулааны цацраг үүсгэгч (TRG) гарч ирэв.
Хэрэв энэ шинэ технологийг практикт хэрэгжүүлж чадвал Бархасбадь болон түүнээс цааш, эсвэл сарны туйлын бүсүүдийн байнгын сүүдэрт тогтсон тогоонуудад хийх ирээдүйн нислэгүүд нь CubeSat хэмжээтэй жижиг генератор бүхий сансрын хөлгүүдийг ашиглан бүх зүйлийг хангах боломжтой болно гэсэн үг юм. тэдэнд хэрэгтэй хүч.
Мөн сонирхолтой: