Radionuklid varmeelement
Radionuklide varmeelementer bruges i rumfart og giver gennem nedbrydning af en lille mængde radionuklid varme til opvarmning af de koldfølsomme dele af en rumsonde , lander eller rover .
Differentiering fra radionuklidbatterier
I modsætning til radionuklidbatterier , der primært bruges til at generere elektricitet, fokuserer varmeelementer på henfaldsvarmen fra radioaktivitet. Det bruges til opvarmning af følsomt udstyr (fx elektronik) i rumfartøjer. Radionuklide batterier har en lav grad af effektivitet til at konvertere henfaldsvarmen til elektricitet, men den uomdannede del af strømmen kan også bruges til opvarmning.
konstruktion
Brug af forskellige radioisotoper er mulig afhængigt af missionens længde, varmebehov og andre kriterier . RHU (Radioisotope Heater Unit) fremstillet af USA indeholder hver en pille med 2,7 g plutoniumdioxid . Dette "brændstof" er omgivet af en skal lavet af en platin-rhodiumlegering, som er i en isolering lavet af grafit, og dette er igen i et varmeskjold lavet af det samme materiale. Den samlede masse af en enkelt RHU, inklusive skjold, er ca. 40 gram, en RHU er 3,2 cm lang og 2,6 cm i diameter, og den termiske effekt er 1 watt .
brug
I det kolde ydre solsystem bruger rumsonder og landere ofte radionuklide varmeelementer i koldfølsomme områder, selvom de får deres elektriske energi fra RTG'er . I tilfælde af batteridrevne nedsænkning og landingskapsler i det ydre solsystem har brugen af radionuklide varmeelementer hidtil været standarden for at forhindre køling. Disse kapselers batteristrøm er kun tilstrækkelig til den relativt korte målefase. I det indre solsystem bruger landere og rovere på planeter og måner radionuklide varmeelementer for ikke at køle ned i fravær af solstråling, selvom de trækker deres energi fra solceller i løbet af dagen . Batterisystemer til lagring af energi til opvarmning om natten er ofte for tunge.
Den sovjetiske Lunochod moon rovers brugte varmeelementer med Polonium 210 Po, mens de amerikanske Mars rovers og sonder brugte plutonium 238 Pu i deres varmeelementer. De kinesiske rover Yutu af den Chang'e-3 måne lander også anvendelser plutonium 238 Pu i sine varmelegemer, så for ikke at køle ned i løbet af 14-dages måne nat.
år | Efternavn | mission | nummer | Radioisotop |
---|---|---|---|---|
1969 | 15 watt RHU | EASEP | 2 | 238 Pu |
1970 | V3-R70-4 | Lunochod 1 | ? | 210 Po |
1972 | RHU | Pioneer 10 | 12. | 238 Pu |
1973 | V3-R70-4 | Lunochod 2 | ? | 210 Po |
1973 | RHU | Pioneer 11 | 12. | 238 Pu |
1977 | RHU | Voyager 1 | 9 | 238 Pu |
1977 | RHU | Voyager 2 | 9 | 238 Pu |
1989 | RHU | Galileo Orbiter | 103 | 238 Pu |
1989 | RHU | Galileo-øvelse | 17. | 238 Pu |
1996 | RHU | Mars Pathfinder Rover | 3 | 238 Pu |
1997 | RHU | Cassini orbiter | 82 | 238 Pu |
1997 | RHU | Huygens Lander | 35 | 238 Pu |
2003 | RHU | Ånd | 8. plads | 238 Pu |
2003 | RHU | Lejlighed | 8. plads | 238 Pu |
2011 | RHU | Mars Science Laboratory | ? | 238 Pu |
2013 | ? | Yutu | ? | 238 Pu |
kilder
- ↑ DOE: Radioisotop Varme Unit , tilgås: 24 maj 2012 ( Memento af august 5, 2012 i web arkiv archive.today )
- ↑ http://www.bernd-leitenberger.de/luna.shtml Bernd Leitenberger: Das Luna Programm , adgang: 24. maj 2012
- ↑ a b Günther Glatzel: Chang'e 3 på vej til månen , i Raumfahrer.net, adgang 1. december 2013, dato: 3. december 2013
- ↑ http://space.skyrocket.de/doc_sat/nuclear.htm Guenters rumside: Atomdrevne nyttelast , adgang: 24. maj 2012
- ↑ http://solarsystem.nasa.gov/rps/rhu.cfm NASA: Radioisotope Power Systems, Radioisotope Heater Unit , adgang: 24. maj 2012