Wenn Ku Shibu Daniel Kindheitstraum durch den Raum zu reisen, etwas im Universum bauen, hatte sie nie darüber nachgedacht, was von ihrer Reise Macht worden wäre.
Menschen Traum von tief Raumfahrt (Bild aus dem Netz) Von Neil Armstrong Biographie und sie ging zum Kennedy Space Center in Florida und von dem Boeing-Werk in Seattle Reise inspiriert, beschloss sie, ein Bachelor-Abschluss in Luft- und Raumfahrttechnik an der Amrita-Universität in Indien zu erhalten, weiterhin Luft- und Raumfahrt Diplom-Ingenieurs studieren. Jetzt, da Viterbis Luft- und Raumfahrttechnik (MS 19) von Diplom und flüssige Propulsion Laboratory (eine Rakete von einem Student-geführte Gruppe gebaut) ehemalige Mitglieder, wurde sie in dem Stromsystem interessiert.
Diesen Sommer war Danny Praktikant am Center for Space Nuclear Research des Idaho National Laboratory (CSNR), einer Einrichtung, die fortgeschrittene nukleare Systeme für die Raumfahrt entwickelt. Die Aufgabe eines Teams von vier weiteren Studenten besteht darin, die Wechselwirkung von Kernbrennstoff mit umgebenden Materialien zu bestimmen und zu untersuchen, wie sich diese Wechselwirkung auf die Effizienz der Energieumwandlung auswirkt.
Obwohl bei Kurzstrecken-Weltraummissionen Sonnenkollektoren zur Stromerzeugung eingesetzt werden können, reicht die Solarenergie nicht aus für Weltraummissionen und Aufgaben, die mehr Strom benötigen, sondern durch nukleare Energie aus thermoelektrischen Generatoren (RTGs).
Strukturdiagramm von thermoelektrischen Radioisotop-Generatoren (RTGs) (Bild aus dem Netzwerk)
Im Grunde geht es um den Zerfall radioaktiver Stoffe, in unserem Fall 钚 -238, und die erzeugte Wärme wird durch Thermoelemente in Elektrizität umgewandelt, erklärte Danny.
Neuere RTG-Designs unterstützen mehrere Aufgaben, sogenannte MMRTGs, die modular aufgebaut sind und Strom in kleineren Schritten erzeugen.
Das erste Raumfahrzeug mit Radioisotop-Leistung war der 1961 eingeführte Transit-Satellit. Seitdem wurden RTGs in vielen Projekten wie den Voyager- und Cassini-Orbitern eingesetzt. Das MMRTG von Curiosity wird an der Mars-Sonde verwendet und wird für zukünftige 2020 Mars-Sonden verwendet werden.
NASA-Mitarbeiter bereiteten einen thermoelektrischen Radioisotop-Generator (MMRTG) für den Mars Curiosity Detector vor.
Mars Neugier Detektor (NASA) MMRTG hat typischerweise acht Wärmequellenmodule, die jeweils eine Brennstoffkugel aus Helium-238 enthalten.Um das Radioisotop zu schützen, sind diese Komponenten in ein Graphitgehäuse eingewickelt, das mit einem Schutzüberzug versehen ist Ihr Team ist verantwortlich für die Analyse, wie Moleküle, die während des Zerfalls von 钚 -238 entstehen, reagieren und mit umgebenden Substanzen reagieren.
Danny sagte, dass 钚 -238 ein starker Alphastrahler ist, der Ruthenium produziert, wobei diese Rutheniummoleküle für eine gewisse Zeit Gräben im Ball bilden werden, was wiederum die Geschwindigkeit der Energieerzeugung beeinflusst.
Dieser Zerfall setzt auch Sauerstoffmoleküle frei, die die Graphitschale bei möglichen Stößen spröde und verletzlich machen können.In ein oder zwei Jahren werden diese Kapseln zur Montage verwendet, warten auf Aufgaben und haben genügend Zeit zu reagieren. Komponenten blockieren
钚 -238 hat eine Halbwertszeit von 88 Jahren und ist eine ideale langfristige Energiequelle. (Foto aus dem Internet) Die Industrie versteht derzeit die physikalischen Prinzipien, die dahinter stecken, aber es ist nicht sicher, welche Konsequenzen daraus resultieren werden. "Was wir tun, ist ein Modell zu bauen, das ihnen hilft, die inneren Bedingungen der Partikel vor dem Start zu analysieren, sagte Danny.
Dies ist ein Team von Studenten mit unterschiedlichem Hintergrund, von Chemieingenieurwesen, Materialwissenschaften bis hin zur Nukleartechnik. Sie haben einen Rahmen von Computermodellen geschaffen, der es CSNR-Wissenschaftlern ermöglicht, die Ausgangsbedingungen von Parametern wie Temperatur und Druck zu verändern. Interaktionen: Ihre Arbeit kann dazu beitragen, das zukünftige Design zu verbessern und Referenz für MMRTGs zu liefern.
Obwohl die Geschichte der menschlichen Kernkraft voller verheerender Waffen ist, wie Atombomben und katastrophalen Unfällen wie Tschernobyl, produziert derzeit keine Energie so viel Energie pro Volumeneinheit.
Die Kernenergie kann eine verheerende Waffe sein, aber sie ist die einzige Energiequelle für Weltraumreisen (Foto aus dem Internet). "Bisher haben die Menschen außer der Kernenergie noch keine anderen praktischen Technologien gefunden." Danny sagte: "Ich denke, bevor wir bessere Technologien finden, um unsere Raumfahrzeuge in Weltraummissionen zu betreiben, ist die Kernenergie gegenwärtig Es könnte auch die einzige Option für die Zukunft sein. "
