Технополис завтра
Самое важное. Самое полезное. Самое интересное...
Новости Фунты, тугрики...

НАСА испытывает острый дефицит плутония-238 для источников питания космических аппаратов

15.03.2015

geektimes   На данное время НАСА обладает запасом в 35 кг плутония, из которых только 17 кг соответствуют необходимому качеству для создания источников питания космических аппаратов, что примерно соответствует трём «атомным батарейкам», используемым в марсоходе «Curiosity».

Оставшиеся 18 кг не соответствуют необходимому уровню тепловыделения для применения в MMRTG (РИТЭГ).

Изотоп Pu-238 имеет интенсивность самопроизвольного деления 1.1x106 делений/с*кг (удельная радиоактивность 17.5 кюри/г — что в 2.6 раза больше Pu-240) и очень высокую тепловую мощность: 567 Вт/кг. Сильное излучение нейтронов и нагрев делают его очень неудобным для обращения и это ограничивает его применение в основном в источниках питания. В качестве оружейного плутония используется Pu-239.

США использовали РИТЭГи с плутонием-238 на 24 космических аппаратах. К числу аппаратов, «питавшихся» плутонием-238, относятся американские «Вояджеры», запущенные в 1977 году к Юпитеру и Сатурну и уже достигшие границ Солнечной системы. Плутоний использовался и в околоземных спутниках и в программе Аполло. Должен был использовать такой источник питания и «Марс-96» ( 270 г плутония для обогрева и питания российского марсохода).

image

Плутониевые источники питания применены и в других космических аппаратах для исследования дальнего космоса, где использование солнечных батарей затруднено или невозможно:

  • КА «Галилей», вращавшийся вокруг Юпитера потребовал 15,6 кг плутония-238.
  • КА «Кассини», работающий на орбите Сатурна несет 32,7 кг плутония-238.
  • КА «Новые горизонты», подлетающий в настоящее время к Плутону, имеет на борту 10,9 кг плутония-238.
  • Марсоход «Curiosity» получает необходимую энергию от 4,8 кг плутония-238

.В США в 1988 году было прекращено производство плутония-238 и с тех пор использовались накопленные запасы. В 1992 году США подписали пятилетний договор о покупке изотопа у России в объеме 10 кг и возможностью увеличения поставок не более чем до 40 кг. Договор несколько раз продлевался, пока в середине декабря 2009 года Россия не уведомила США, что не сможет поставлять в ближайшие два года 10 кг плутония-238 для источников питания космических аппаратов. Россия настаивала перезаключить договор о покупке на новых условиях.

В 2009 году Национальном совете по научным исследованиям (NRC) был подготовлен доклад рекомендовавший возобновить производство плутония-238, чтобы избежать задержки или полной отмены будущих научных миссий.

Несмотря на сравнительно малую сумму в 75-150 миллионов долларов, необходимую для восстановления производства, непростая бюджетная ситуация в США и бюрократические особенности американского государственного механизма похоронили на несколько лет старт работ по восстановлению производства изотопа. Как обычно в США в таких ситуациях заинтересованные лица и организации выносят «сор из избы» на публику, призывая к патриотическим чувствам и привлекая к лоббированию политиков:

«Не будет большим преувеличением сказать, что будущее бесспорного лидерства США в области планетных исследований в 21 веке зависит от плутония-238, – сказал в интервью интернет-газете Space.com Алан Стерн, руководитель миссии «Новые горизонты». – Мы еще сможем предпринять одну исследовательскую миссию после “Кьюриосити”, но это все. Это какое-то сумасшествие. Безответственно подходить так близко к краю пропасти».
«Я считаю, что в подкомитете, контролирующем бюджет Министерства энергетики, сидят люди, которые настроены против возобновления производства плутония-238, – сказал в интервью Space.com Алан Стерн. – У них достаточно власти, чтобы не допустить это, что они уже весьма эффективно делают в течение ряда лет. Нам нужно обращаться к русским, чтобы попасть на орбитальную станцию, мы уже не можем исследовать Луну так, как в те времена, когда я был еще мальчишкой, а теперь еще и лишимся способности исследовать Солнечную систему до самых ее границ. Это ослабляет Соединенные Штаты и ничего, кроме чувства глубокого разочарования, вызвать не может. Нужно открыто назвать имена тех людей, которые блокируют возобновление производства плутония-238. Это – антипатриоты».

В 2012 году, после нескольких попыток, администрации Обамы удалось протащить через Конгресс финансирование для восстановления производства плутония-238, при условии, что НАСА оплатит ремонт устаревшей инфраструктуры в Лос-Аламосской национальной лаборатории в Нью-Мексико. По окончании ремонта Департамент энергетики начнет выпускать 1,5 килограмма плутония-238 в год. Это позволит довести оставшиеся 18 кг плутония к необходимому уровню тепловыделения для использования в MMRTG. Даже если производство плутония не сразу выйдет на запланированные 1,5 кг в год, запаса плутония хватает на ближайшее десятилетие. Пока НАСА планирует только одну миссию с использованием плутония — Марс 2020, проект идентичный марсоходу «Curiosity». О планах относительно оставшегося плутония пока неизвестно. НАСА необходимо запланировать расширение производства необходимого изотопа и также возродить закрытый в 2013 году проект Advanced Stirling Radioisotope Generator, который производит 140 Ватт используя в 4 раза меньше плутония, чем это надо для получения такой же мощности с помощью MMRTG.

Источники:


 
Социальные комментарии Cackle
Loading...
Загрузка...

© 2009 Технополис завтра

Перепечатка  материалов приветствуется, при этом гиперссылка на статью или на главную страницу сайта "Технополис завтра" обязательна. Если же Ваши  правила  строже  этих,  пожалуйста,  пользуйтесь при перепечатке Вашими же правилами.