Астронавты пилотируемой программы Аполлон не только прогуливались по поверхности Луны, собирали камни, в некоторых миссиях катались на лунном автомобиле (Ровере), но и установили там ряд научных приборов.
Астронавты установили так называемые приборы поверхностных экспериментов (ALSEP в классификации NASA). Например, на Аполлон-11 был малый пакет экспериментов (EASEP). Он включал всего два прибора для исследования: пассивный сейсмометр и пылесборник. Во время других полетов приборов было больше, включая более чувствительные сейсмометры. Так говорят открытые источники.
Но не все приборы имели питание от солнечных батарей, как на этой фотографии:
На этом фото есть странность – половина панелей ориентированы против Солнца, тыльной стороной. Солнце на Луне ходит по горизонту не так быстро, как на Земле. На Луне сутки длятся 28 земных суток. Солнце освещает поверхность как минимум 14 суток. Поэтому, логичнее было бы для инженерного состава NASA ориентировать все солнечные батареи в одну сторону и увеличить мощность питания прибора.
Большинство приборов на лунной поверхности были запитаны от РИТЭГов - это аббревиатура, означающая «радиоизотопный термоэлектрический генератор». Устроен он достаточно просто. Внутри нагревательный элемент, тепло в котором вырабатывается изотопом плутония, по периметру ячейки с теромэлектрическими преобразователями и радиаторы.
Электричество в РИТЭГе вырабатывается за счет разности температуры на термопреобразователях, работающих на эффекте Зеебека. Часто их называют элементами Пельтье, но эффект Пельтье - это обратный процесс появления разности температур при прохождении тока. Но не важно.
РИТЭГи в программе Аполлон для питания приборов выглядели так:
Увеличим фрагмент с РИТЭГом. Зачем-то его установили на мощной платформе. На Земле вес этой установки составил бы не менее 20-30 кг.
РИТЭГ SNAP-27 выдавал всего 73 Вт электроэнергии и 1,48 кВт в тепле, которое нужно было куда-то отводить. Тепло вырабатывалось при распаде Плутония-238. Его период полураспада 87,7 лет. Выделение тепла: 0,57 Вт на грамм и для РИТЭГа с наполнением этим изотопом не нужна толстая защита. При распаде этого изотопа плутония низкий уровень гамма- и нейтронного излучения.
Как минимум, лет 20 РИТЭГ мог питать научное оборудование на Луне, но все программы получения данных с них были быстро свернуты из-за нехватки финансирования, что странно.
Еще странно то, как астронавты установили РИТЭГ на поверхности Луны. Зачем поставили его прямо на Солнце? Ведь эффективность при нагреве радиаторов сильно снижается. А нагрев поверхности может составить 120 градусов, что снижает выработку электричества прибором.
На Луне нет воздуха, который бы охлаждал пластины радиаторов. Теплопередачи нет, рассеивание тепла происходит в вакууме только за счет ИК-излучения. А здесь солнечное излучение наоборот нагревает радиаторы, причем сильно, разницы температур не будет, эффективность выработки электроэнергии снижается. Неужели астронавтов не проинструктировали про этот очевидный факт? РИТЭГ нужно было поставить в тень лунного модуля. Или сделать зонтик от Солнца. Это еще один из проколов тех, кто снимал американскую лунную программу.
Другой вопрос - почему на лунных модулях не использовали солнечные батареи? Как видно на фото выше – они в то время уже использовались на приборах. И на станции Скайлэб (переделанный под орбитальную станцию Аполлон) - они уже были.
РИТЭГ SNAP-27 по программе Аполлон астронавты использовали с 12-й по 17-ю миссию. РИТЭГ на Аполлон-13 вернулся на Землю после аварии и затонул на глубине 9 километров в желобе Тонга в Тихом океане. Опасность плутония-238 не заключается в пусть и слабой, но радиоактивности, а в его токсичности. РИТЭГ с Аполлоно-13 не разрушился, т.к. по заверениям замеров с вертолета его следы не обнаружены над местом приводнения.
Об этом сказано здесь, как об одной из аварий с участием радиоактивного РИТЭГа: https://en.wikipedia.org/wiki/Radioisotope_thermoelectric_generator
Интересно, что нет ни одного видео падения лунного модуля Аполлон-13 и его обломков на Землю. Хотя, такое должны были заснять с авианосца и кораблей сопровождения. Это еще раз может говорить, что все было снято в павильонах, а Аполлоны скидывали в океан с транспортных самолетов рядом с группой кораблей ВМС США. И всегда при приводнении была феноменальная точность приводнения – до 10 миль от кораблей. Тогда как наши Союзы приземляются с зоной их поиска до 60 км в диаметре.
***
Другие статьи про программу Аполлон.