Jaderná fyzika a energetika

Článků v rubrice: 584

Curiosity se chystá přistát na Marsu

První srpnový víkend letošního roku začne přistávací manévr americké sondy Curiosity na Marsu. Vozítko o velikosti malého auta pohání jaderné baterie využívající energii z rozpadu radioaktivních prvků. Pro intenzivní vesmírný výzkum vyvíjí NASA malé jaderné reaktory schopné dlouhodobě podporovat výzkumné stanice na povrchu Měsíce a Marsu. Rusko zase intenzivně pracuje na prototypu jaderného pohonu pro raketové lety za hranici naší Sluneční soustavy.

Fotogalerie (1)
Testování jízdy vozítka Curiosity v Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornie (zdroj: JPL NASA)

Vesmírný rover Mars Science Laboratory (Marťanská vědecká laboratoř) s poetickým jménem Curiosity (Zvídavost) se po více než 8 měsících letu chystá tento víkend přistát na Marsu a zahájit několikaletou výzkumnou misi. Ve srovnání s předchozími moduly Spirit a Opportunity je současné vozítko mnohem robustnější – s délkou 2,7 metru a váhou 900 kg (z toho 80 kg vědeckých přístrojů) připomíná menší auto. Vzhledem k její velikosti a také k teplotní citlivosti některých integrovaných přístrojů, nepohání Curiosity solární panely ale jaderná energie.

Generátor využívá energii z rozpadu radioaktivních prvků

Rover Curiosity má tzv. radioizotopový termoelektrický generátor (RTG), využívající energii z rozpadu radioaktivních prvků. Jako zdroj tepelné energie slouží „baterie“ s 4,8 kg izotopu plutonia‑238 ve formě keramických tablet. Izotop plutonia se spontánně rozpadá, kinetická energie částic se mění na tepelnou a ta následně produkuje 2,7 kWh elektrické energie denně. To umožní Curiosity nejen sbírat povrchové vzorky, ale také vrtat a analyzovat horniny pod povrchem. Odpadní teplo se navíc využije k udržování provozní teploty systémů. Některé palubní přístroje roveru totiž vyžadují stálou teplotu. Na místě přistání přitom teplota může kolísat mezi +30 až ‑127 °C. Jaderná baterie RTG má minimální životnost 14 let.

Zelená pro malé štěpné reaktory

Rozvoj vesmírných misí do velké míry závisí na vývoji účinných štěpných reaktorů. Národní úřad pro letectví a kosmonautiku NASA letos zahrnul jejich výzkum a vývoj mezi 16 prioritních projektů, které by měly přednostně získávat peníze z rozpočtu. První testování prototypů přitom vypadá slibně. Testovaný pohonný systém je založený na malém štěpném reaktoru, v němž cirkuluje chladicí směs sodíku a draslíku. Tepelný rozdíl mezi chladicí směsí a venkovním prostředím pohání dva dodatečné teplovzdušné motory napojené na generátor o výkonu 40 kW. Přebytečné teplo odvádějí do vesmíru radiátory. NASA zatím systém testovala ve vakuové komoře se simulovanými extrémními teplotními výkyvy a v laboratořích se zvýšenou radiací. Výsledky jsou povzbuzující: systém minireaktorů s přídavnými motory by mohl bezúdržbově fungovat až osm let. NASA doufá, že reaktory použije již v roce 2020 na Měsíci, při budování lunární základny.

Elektřina pro plazmové pomocné rakety

Ani Rusové nezůstávají při vesmírných ambicích u tradičních zdrojů. Ve Výzkumném centru M. Keldyše zkoumají možnost využívat na palubě raketoplánu malý štěpný reaktor chlazený plynem. Reaktor by otáčel turbínou a v generátoru by vznikala elektřina pro plazmové pomocné rakety. Pokud by se podařilo tento sytém zprovoznit, umožnilo by to těžším raketoplánům létat rychleji a dál než kdykoliv před tím. Projekt výzkumu jaderného pohonu běží od roku 2010, v roce 2015 by měl být k dispozici laboratorně odzkoušený reaktor a v roce 2018 by mohl vyletět první raketoplán.

Vypadá to, že jaderná energie bude v následujících letech pro další rozvoj vesmírných expedic klíčovým prvkem.

Zdroj: TZ ČNS

(red)
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Teorie původu náboženství

„Bůh je krásný, úžasný vynález lidského mozku“, říká teoretický fyzik a matematik Brian Greene. Je tomu tak? Opravdu není „nad námi“ něco víc, ...

Přes tisíc mladých fyziků na jednom místě

To může znamenat jediné – Fyziklání! Letňany zaplavili nadšení fyzikové! V pátek 14. února proběhl již 19. ročník populární týmové soutěže Fyziklání, ...

Nová tkanina, která vás udrží v teple i v ultrachladném počasí

Nová inteligentní tkanina může zvýšit teplotu o více než 30 stupňů Celsia již po 10 minutách na slunci. Do materiálu jsou zabudovány specializované nanočástice, které absorbují ...

Chytré domácnosti a „hodinoví ajťáci“

Světla, která se sama rozsvítí a zhasnou, topení, které nastaví ideální teplotu, než přijdete z práce, dveře, které se po odchodu zamknou, pračky, myčky a vysavače ovládané na dálku.

Tajemství komplexu menších spliceozomů

V lidských buňkách se k produkci proteinů používá pouze malá část informací zapsaných v genech. Jak buňka vybere ty správné informace? Velký molekulární stroj zvaný ...

Nejnovější video

Stellarátory - budoucnost energetiky?

Zjímavý průřez historií jaderné fúze a propagace jednoho ze směrů výzkumu - stellarátorů. množstvím animací i reálných záběrů podává srovnání se současnými tokamaky.

close
detail