Прибытие марсохода Персеверанс на Красную планету стало действительно громким научным событием прошлого месяца. В рабочие обязанности Персеверанса, или, как его еще ласково называют, Перси, входят такие задачи, как оценка жизнепригодности Марса, сбор проб камней и почвы, а также поиск любого проявления биологической активности.
Однако для свершения этих амбициозных планов марсоходу необходима электроэнергия. Без питания Перси был бы обычной грудой металлолома, хоть и очень изящной. Он не смог бы двигаться, собирать образцы или общаться с Землей. Как же обеспечить марсоход энергией вдали от дома? Ученые НАСА не стали изобретать велосипед и использовали точно такую же систему, что лежала в основе предыдущего робота Кьюриосити.
Радиоактивная система питания
Принцип работы
Как и его предшественник, Персеверанс питается за счет радиоактивной системы, которая расположена на кормовом конце марсохода. Принцип ее работы полагается на источник плутония-238, а точнее на энергию его распада. Этот радиоактивный изотоп является практически чистым альфа-излучателем и переходит в уран-234, давая немалую энергию примерно равную 5.6 МэВ.
В отличие от ядерных реакторов, вырабатывающих электричество на Земле, в данном генераторе не нужно инициировать или поддерживать реакцию деления для выработки энергии. В нем даже нет движущихся частей. Вместо этого естественная энергия, выделяемая при распаде плутония-238, пассивно аккумулируется и преобразуется в электричество, которое питает литий-ионные батареи марсохода. Более того, испускаемое при реакции тепло будет служить своеобразным обогревателем, чтобы помочь Перси пережить морозные ночи и зимы на Марсе.
Мощность
Один грамм чистого плутония-238 способен генерировать приблизительно 0,567 Вт мощности, что на первый взгляд кажется совсем небольшим. Однако система питания Персеверанса несет в себе целых 4.8 кг диоксида плутония! Это обеспечивает вырабатываемую мощность в 110 Вт (примерно такую же, как у лампочки). С годами эта цифра будет постепенно уменьшаться из-за распада плутония-238. Однако времени еще предостаточно, ведь период полураспада этого изотопа довольно долог и составляет 87.7 года.
Надежность и безопасность
Как мы отмечали ранее, система электропитания Персеверанса не нова. Начиная с Кьюриосити, который прибыл на Красную планету в 2012 году, инженеры НАСА перешли на радиоактивный плутоний в качестве основного источника энергии марсохода. Более того, ученые работают с подобными источниками энергии уже на протяжении десятилетий, включая их в такие программы, как "Аполлон" (полет и высадка на Луну) и "Викинг" (исследование Марса). Таким образом, надежность и эффективность радиоактивной системы питания проверена наиболее придирчивым критиком — временем.
Что же касается безопасности, при изготовлении радиоактивный источник заключается в керамическую матрицу. Она служит своего рода подушкой безопасности и не позволит опасному содержимому разбиться на мелкие кусочки при маловероятном случае аварии. Это значит, что радиоактивный материал не попадет в воздух и не загрязнит атмосферу.
А теперь небольшой вопрос для нашей аудитории! Первые три марсохода НАСА использовали солнечную энергию как основной источник питания. Как вы думаете, почему ученые решили обратиться к ядерной энергии, а не продолжить использовать более безопасный вариант? Будем ждать ваших предположений в комментариях, а чуть позже мы дадим и свой ответ!
Читайте также:
👁 Зачем земноводным и пресмыкающимся третий глаз: связь с циркадными ритмами и не только
👱🏻♀️ Эликсир молодости: последние находки и принцип их действия
🎵 Инженеры превратили шумы МРТ в музыку . Выясняем, что за звуки доносятся из МРТ и что из них могут сделать талантливые инженеры.
