Früher war es so, dass man, wenn man eine Raumschiff-Mission über den Asteroidengürtel hinausschicken wollte, ein Stück Plutonium-238 brauchte, um Strom zu erzeugen – wie bei Pioneers 10 und 11, Voyagers 1 und 2, Galileo, Cassini, sogar Ulysses, der gerade eine große Schleife hin und zurück gemacht hat, um einen neuen Blickwinkel auf die Sonne zu bekommen – und jetzt New Horizons auf dem Weg zum Pluto.
Aber im Jahr 2011 wurde die Juno Der Start der Mission zum Jupiter ist geplant – die erste Mission zur Erforschung des äußeren Planeten, die mit Sonnenkollektoren betrieben wird. Und ebenfalls für 2011 geplant, in einem weiteren Bruch mit der Tradition – Curiosity, the Mars Science Laboratory wird der erste Mars-Rover sein, der von einem Plutonium-238 . angetrieben wird Thermoelektrischer Radioisotop-Generator – oder RTG.
Ich meine, OK, die Viking-Lander hatten RTGs, aber sie waren keine Rover. Und die Rover (einschließlich Sojourner) hatten Radioisotopenheizungen , aber sie waren keine RTGs.
Also, Solar oder RTG – was ist das Beste? Einige Kommentatoren haben vorgeschlagen, dass die Entscheidung der NASA, Juno mit Solarenergie zu betreiben, eine pragmatische ist – sie versucht, ein schwindendes Angebot an RTGs zu erhalten – die aufgrund des Plutoniums ein kleines PR-Problem haben.
Wenn es jedoch funktioniert, warum nicht die Grenzen der Solarenergie überschreiten? Obwohl einige unserer am längsten funktionierenden Sonden (wie die 33-jährige Reisende ). Da Juno jedoch ein gefährliches Leben führen wird, das in der Nähe von Jupiters eigener erheblicher Strahlung fliegt, ist Langlebigkeit möglicherweise kein Schlüsselmerkmal seiner Mission.
Vielleicht hat RTG-Leistung mehr Nutzen. Es sollte Curiosity ermöglichen, während des Marswinters weiter zu wandern – und vielleicht im Gegensatz zu den vorherigen Rovern nachts eine Reihe von Analyse-, Verarbeitungs- und Datenübertragungsaufgaben zu bewältigen.
In Bezug auf die Leistungsabgabe würden die Sonnenkollektoren von Juno angeblich satte 18 Kilowatt in der Erdumlaufbahn produzieren, aber nur 400 Watt in der Jupiter-Umlaufbahn schaffen. Wenn richtig, ist dies immer noch auf dem Niveau einer Standard-RTG-Einheit – obwohl ein großes Raumfahrzeug wie Cassini mehrere RTG-Einheiten zusammenstapeln kann, um bis zu 1 Kilowatt zu erzeugen.
Also einige Vor- und Nachteile. Nichtsdestotrotz gibt es einen Punkt – den wir jetzt möglicherweise über die Umlaufbahn von Jupiter hinaus positionieren –, an dem Solarstrom einfach nicht ausreicht und RTGs immer noch wie die einzige Option aussehen.
Linkes Bild: ein rotglühendes Plutonium-238-Keramikpellet, wie es die meisten konzentrierten keramisierten Radioisotope tun. Bildnachweis: Nationales Labor Los Alamos. Rechtes Bild: das Apollo 14 ALSEP RTG, fast identisch mit dem RTG von Apollo 13, das mit dem Untergang der Mondlandefähre Aquarius wieder in die Erdatmosphäre eintrat. Bildnachweis: NASA
RTGs nutzen die Wärme, die von einem Stück radioaktiven Materials (im Allgemeinen Plutonium 238 in Keramikform) erzeugt wird, und umgeben es mit Thermoelementen, die den Wärmegradienten zwischen der Wärmequelle und der kühleren Außenfläche der RTG-Einheit zur Stromerzeugung nutzen.
Als Antwort auf alleOMG es ist radioaktivBedenken Sie, dass RTGs mit den Besatzungen von Apollo 12-17 reisten, um ihre Mondoberflächen-Experimentpakete anzutreiben – einschließlich desjenigen von Apollo 13, das mit der Mondlandefähre Aquarius – dem Rettungsboot der Besatzung bis kurz vor dem Wiedereintritt – ungenutzt zur Erde zurückgebracht wurde . Angeblich hat die NASA die Gewässer getestet, in denen die Überreste von Aquarius gelandet sind, und keine Spur von Plutonium-Kontamination gefunden – ganz wie erwartet. Es ist unwahrscheinlich, dass sein hitzegetesteter Behälter beim Wiedereintritt beschädigt wurde und seine Unversehrtheit für zehn Plutonium-238-Halbwertszeiten, d. h. 900 Jahre, garantiert wurde.
Auf jeden Fall ist das Gefährlichste, was Sie mit Plutonium tun können, es zu konzentrieren. Für den unwahrscheinlichen Fall, dass ein RTG beim Wiedereintritt in die Erde zerfällt und sein Plutonium irgendwie über den Planeten verteilt wird – nun, gut. Die größere Sorge wäre, dass es irgendwie als Pellet zusammenbleibt und in Ihr Bier tropft, ohne dass Sie es bemerken. Danke schön.