Для того чтобы космические корабли летели в дальний космос в течение нескольких десятилетий, необходимо разработать новую разновидность источников питания. Корреспонденты BBC попытались выяснить, какие источники питания планируют конструкторы разработать для ракет.
Ведь для эффективного полета космического корабля немаловажную роль играет система питания. Новая система должна отличаться своей надежностью и способностью функционирования даже в самых сложных условиях. Эксперты раздела «Новости Науки» напоминают, что с усовершенствованием технологии возникает необходимость разработки новых источников питания для аппаратов.
Ни для кого не секрет, что для работы современных телефонов, в частности смартфонов, необходима частая зарядка. Но телефон всегда можно пододвинуть к розетке для подключения зарядки. Совершенно трудная задача складывается из-за зарядки космического корабля. Ведь после полета ракета находится в миллионах километров от розетки для подключения зарядки.
Именно поэтому необходимо разработать такой надежный источник питания, который обеспечил бы полет ракет в течение нескольких миллионов лет. Но такую сложную задачу совершенно нелегко решить, для этого необходимо как время, так и усилия. Для некоторых космических кораблей для функционирования необходимо электричество на определенный промежуток времени, а для некоторых необходимо постоянное обеспечение электричества.
Ведь для полета необходимо включить приемники и передатчики ракет, подключить системы освещения и жизнеобеспечения.
Уже более 30 лет доктор Рао Срампуди работает над разработкой систем электропитания для аппаратов НАСА. Эксперт отмечает, что на долю энергетической системы приходится 30% всей массы космического аппарата. По его словам, данная система способна разрешить такие задачи, как выработка электроэнергии, ее хранение и распределение.
Эксперт подмечает, что для разрешения этих задач и вообще для функционирования системы важна энергетическая система. Для разработки эксперты должны учитывать, что источник питания должен весить мало и иметь высокий уровень «энергетической плотности». К тому же они должны быть надежными и высокопрактичными, чтобы предотвратить поломки космического корабля по пути. При этом обеспечить энергией источник должен как десятилетия, так и столетия при необходимости. Сурампуди отмечает, что расчетный путь должен быть длительным. К тому же энергетическая система должна устоять при экстремальных температурах.
Многие эксперты считают, что этим критериям может соответствовать никель-водородный аккумулятор, которые могут выдержать 50 циклов и работать более 15 лет. Эти батареи отличаются своей герметичностью и функционировать даже в вакууме.
При этом чем дальше удаляется корабль от орбиты, то тем чаще применяется атомная система питания. Наиболее распространенными среди этих аккумуляторов являются радиоизотопный термлэлектрический генератор. Чаще всего эксперты применяют этот генератор для работы «Кассини», «Вояджера» и марсохода «Кьюрисити».
Данный тип источников питания вырабатывает энергию за счет распада радиоактивных изотопов, в частности плутония. Благодаря эффективной разработке данное устройство может прослужить более 30 лет.
При этом если РИТЭГ фотоэлектрические панели не функционирует при дальнем расстоянии от Солнца, то свою работу обеспечивают топливные ячейки. Ранее водородно-кислородные ячейки применялись в космических программах «Аполлон» и «Джемини». Данные ячейки не способны к перезаряжению, но вместе с тем они готовы выделить энергию,, при этом он выделяет воду, что может быть полезно для членов экипажа.
На данный момент специалисты НАСА и лаборатории пытаются разработать более мощную, энергоемкую систему и более трудоспособную. Усовершенствованным аппаратам необходимо больше энергии, ведь их система постоянно усложняется и тем самым расходует больше энергии. Эксперты не исключают, что для этих целей нужно применить атомно-электрические движители.
Также возможно, что в ближайшей перспективе будут применяться улучшенные радиоизотопные генераторы Стирлинга. Они отличаются эффективностью работы. К тому же они весьма малогабаритны.
