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この核電池は 433 年間持続し、深宇宙探査の次の時代に電力を供給する可能性があります。

宇宙ミッションは、太陽光から遠く離れた場所でもメンテナンスなしで機能できる電力システムに依存しています。太陽電池パネルは、距離が離れると光が弱くなる深宇宙では苦戦します。 この限界により、政府機関は数十年にわたって原子力ベースのエネルギー源に依存することになった。放射性同位体電力システムとして知られるこれらのシステムは、太陽系全体で活動するミッションを静かにサポートしてきました。ボイジャー 1 号やパーサヴィアランス探査機などの宇宙船は、この技術を使用して機能し続けています。この概念は新しいものではありませんが、代替同位体を中心とした開発が新たな注目を集めています。が主導する仕事 NASA レスター大学との共同研究では、将来のミッションの運営期間が変更される可能性があることを示唆しています。 何世紀にもわたって使用できる原子力電池は、もはや単なる理論上のものではありません。 プルトニウム 238 宇宙用原子力電池: 宇宙用原子力電池で使用される一次燃料何十年もの間、プルトニウム 238 は宇宙用原子力電池で使用される主な燃料でした。報告されているように、その半減期は約 88 年です。これは、そのエネルギー出力が時間の経過とともにゆっくりと減少することを意味します。オークリッジ国立研究所とアイダホ国立研究所が運営するミッションは、生産と供給をこの同位体に依存してきました。それは依然として現在の深宇宙電力システムのバックボーンです。探査機キュリオシティなどの宇宙船は、プルトニウムベースのシステムを使用して機能し続けます。同位体の着実な崩壊により、機器、通信システム、搭載電子機器を長期間維持するのに十分な熱が供給されます。生産が限られていた期間を経て、各国の研究所間の連携した取り組みに支えられ、生産が再開された。材料の取り扱いと製造は複雑であるため、供給は引き続き慎重に管理されます。アメリシウム-241 そしてその半減期の延長現在、代替手段の可能性としてアメリシウム 241 に注目が集まっています。その半減期は約 433 年で、プルトニウム 238 よりも大幅に長くなります。この特性は、同位体がはるかに長い期間にわたって使用可能なエネルギーを保持することを意味します。特定の瞬間により多くのパワーを生成する必要はありませんが、減衰速度は遅くなります。ロスアラモス国立研究所が関与する研究は、生産方法の改善と安全性と性能の評価に焦点を当てています。 初期段階の研究では、電力の利用可能性の拡大が必要な長期間のミッションに適している可能性があることが示唆されています。 NASA の報告によると、アメリシウム 241 はまだ試験中です。運用中の宇宙船のプルトニウムに取って代わるものではありません。評価プロセスには、宇宙条件下での材料の安定性、熱出力効率、長期信頼性が含まれます。原子力電池がエネルギーを生成する仕組み一般に RPS と呼ばれる放射性同位体発電システムは、放射性同位体の自然分解を利用します。 放射性同位体が分解すると、熱が発生します。この熱は特殊な手段を通じて発電に利用されます。このプロセスは継続的であり、再充電は行われず、太陽にも依存しません。暗闇、寒さ、極限状態でも機能します。放射性同位体電力システムの内部では、放射性同位体は固体セラミックの状態にあります。これにより、放射性同位体を安定に保ちながら、危険を最小限に抑えます。 生成された熱はコンバーターに伝達され、コンバーターはその熱を使用して電気を生成します。生成される電気は一定であり、脈動はありません。これらは小型で信頼性が高く、長寿命の電源であり、生成される電力量よりも信頼性が最優先されるミッションに最適です。宇宙用原子力電池のフリーピストンスターリングコンバーター放射性崩壊によって生成される熱は、有用な電気エネルギーに変換されなければなりません。変換はフリーピストンスターリングコンバーターを使用して行われます。フリーピストンスターリングコンバーターには、システム内で浮いている可動部品があります。温度差により可動部を駆動し、その動きを電気に変換します。このシステムは摩耗や損傷が少ないように設計されており、コンポーネントはシステム内で浮遊するため、微小重力環境での長期使用に適しています。フリーピストンスターリングコンバーターはテストされており、その結果はシステムがメンテナンスなしで長期間機能できることを示しています。報告書によると、このシステムは 10 年以上継続して機能することが可能です。 #この核電池は #年間持続し深宇宙探査の次の時代に電力を供給する可能性があります