オークリッジ国立研究所は、宇宙機器開発者の主な問題であるプルトニウム238欠乏を解決しました





2015年、少量のプルトニウム238が生成され、熱電発電機を使用して宇宙船を打ち上げるNASAの計画を脅かすという記事が Habré に掲載されました。 プルトニウム238 (Pu-238)は、人間の手で作成された衛星、ローバー、その他のタイプの宇宙放浪者にとってほぼ完璧な燃料です。 したがって、4キログラムの燃料で船にエネルギーを供給できます。



宇宙探査の全歴史の中で、NASAはアポロ計画、ガリレオミッションなどの実験を含め、140 kgのプルトニウムを費やしました。 しかし、米国では1988年にプルトニウム238同位体の生産が停止されました。 彼らはロシアから燃料を買ったが、それはまだ不足していた。 今、赤字問題は解決されたようです。



これは、オークリッジ国立研究所の専門家によって行われました。 今週、米国の宇宙計画の「ボトルネック」が拡大したようだと報告されました。





その計画を達成するために、NASAは年間1.5 kgのプルトニウムを必要とし、2025年まで機関が発言したのはまさにこれらの必要でした。 オークリッジ国立研究所は生産を確立し、現在は年間50グラムから400に増加しています。以前は、この作業はすべて手動で行われていましたが、現在では燃料を含むペレットが自動的に形成されます。 ペレットには酸化ネプツニウムとアルミニウムが含まれます。 ペレットが形成された後、内容物がプルトニウム238に変換されて、反応器に入れられます。



2009年にロシアからの供給が中断されなかった場合、米国はプルトニウムに問題がないことは注目に値します。 この問題は、ロシアの原子力産業の再編により生じました。 その結果、2015年、NASAの備蓄はわずか35キログラムのプルトニウムでした。



2012年、NASAは当局とプルトニウム238の生産を再開することで合意に達したため、赤字の問題は徐々に解決されました。 2013年、オークリッジ国立研究所はプルトニウム238の生産を開始しましたが、少なすぎました。 開発は技術的なプロセスの欠点のために小さく、ほとんどの操作は手動で実行する必要がありました。



議会とホワイトハウスは、この点であらゆる種類の義務から解放され、この問題で完全な独立性を機関に提供したため、NASAはそれ自体で問題を解決しなければなりませんでした。 さて、組織はプルトニウムの生産ラインをほぼゼロから構築し、対応する研究所の作業を再開しなければならなかったため、政府機関の資金のかなりの部分がこの目的に向けられ始めました。 プルトニウム燃料をより経済的に消費する新しい発電機の開発など、一部の科学技術プログラムも停止する必要がありました。



問題の解決策として、太陽エネルギーのみで動作するデバイスを起動することさえ提案されました。 場合によっては、これはさらに優れたオプションです。フォトセルの重量が少ないため、発電電力を調整することで展開できます。 たとえば、欧州へのミッションを開始するには、50 m 2のパネルが必要になります。 NASAは、より効率的な太陽電池パネルを取得するために、太陽電池の最適化に取り組み始めました。



しかし、これは問題の部分的な解決策にすぎません。一部のミッションは太陽のエネルギーだけでは完了できないためです。 多くのデバイスは太陽から離れすぎているため、ソーラーパネルはデバイスが機能するために必要な電力を供給することができません。 さらに、デバイスが太陽から単に隠れている場合があります。 チュリュモフ-ゲラシメンコ彗星に着陸した装置の場合、プルトニウム上の元素がより好ましい選択肢になるでしょう。なぜなら、この場合、装置はまだ機能し、彗星とその周辺を研究するからです。



したがって、オークリッジ国立研究所の成功により、米国の宇宙プログラムは以前よりも積極的に発展することができます。 熱電素子の動作に必要なNASAが開発したすべてのデバイスは、適時に適切な量でそれらを受け取ります。



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