Когда Кушбу Дэнни мечтал пройти через пространство и что-то строить во Вселенной, она никогда не представляла, что будет ее движущей силой.
Мечта человека глубокое космическое путешествие (изображение из Интернета) Вдохновленный биографии Нила Армстронга и ее поездки в космический центр Кеннеди во Флориде и на фабрике Boeing в Сиэтле, она решила продолжить программу магистратуры по космической технике после получения степени бакалавра в области космической техники из университета Амритсар, Индия. Теперь, будучи бывшим членом Витербис авиационного машиностроения (MS 19) и лаборатории жидкостных двигателей, студент-под руководством ракетного строительства группы, она заинтересована в трансмиссии. Этим летом Дэнни интернирован в центре космических ядерных исследований, Кснр, в национальной лаборатории Айдахо (Лаборатория). Лаборатория является институтом, который разрабатывает передовые ядерные системы для космических путешествий.
Задачей ее исследовательской группы с четырьмя другими студентами колледжа было определение взаимодействия ядерного топлива с окружающими материалами и как это взаимодействие влияет на эффективность преобразования энергии. В то время как миссии малой дальности могут использовать солнечные батареи для генерации электричества, солнечная энергия не достаточно для глубоководных миссий и для задач, которые требуют больше энергии.
Вместо этого они должны использовать ядерную энергию, генерируемую радиоизотопными термоэлектрическими генераторами (РИТЭГов).
Схема структуры радиоИзотопных термоэлектрических генераторов (РИТЭГОВ) (изображение из сети)
В принципе, это работает от распада радиоактивного материала, который в нашем случае является плутоний-238, тепло генерируется преобразуется в электричество с помощью термопары ", объясняет Дэнни". Более новая конструкция РТГ может обеспечить силу для множественных задач, вызванных ММРТГС.
Они используют модульную конструкцию для генерации электричества с меньшими приращениями. Первым космическим аппаратом для использования радиоизотопного источника питания был Меридиан спутник (транзитный спутник), который был запущен в 1961.
С тех пор РИТЭГОВ используется во многих проектах, таких как орбитальные пилоты Voyager и Кассини. в последнее время, любопытство Марс Rover использовал ММРТГ и будет использоваться на следующем 2020 Марс Rover.
Сотрудники НАСА подготовили многозадачный радиоизотопный термоэлектрический генератор (ММРТГ) для зонда "Марс любопытство".
Марс любопытство детектор (НАСА) ММРТГ обычно имеет восемь модулей источников тепла, каждый из которых содержит топливную колбу, изготовленную из плутония-238. В целях защиты радиоизотопов эти компоненты помещены в оболочку из графита, на которой имеется защитное покрытие. Дэнни и ее команда несут ответственность за анализ того, как молекулы в плутоний-238 распада процесса диффузного и реагировать с окружающей материи. Плутоний-238 является сильным альфа-излучателем, который производит гелий, говорит Дэнни.
Эти молекулы гелия образуют канавы в небольших сферах в течение определенного периода времени, что, в свою очередь, влияет на скорость генерации. Этот распад также освобождает молекулы кислорода, которые могут сделать графитовые оболочки хрупкими и восприимчивыми к повреждениям во время потенциальных потрясений.
В течение года или двух, эти капсулы используются для сборки, ждать задачи, и имеют достаточно времени, чтобы реагировать, чтобы помешать компонент. Период полураспада плутония-238 в 88, является идеальным долгосрочным источником питания.
(Изображения из Интернета) В настоящее время промышленность понимает физические принципы, лежащие в ее основе, но не уверена в последствиях ее поведения. Итак, что мы делаем, это построение модели, чтобы помочь им проанализировать внутреннее состояние частицы перед запуском, говорит Дэнни. Это команда студентов из разных слоев, от химической инженерии, материаловедения до ядерной инженерии, они создали компьютерную модель рамки, которая позволяет КСНР ученые изменить начальные условия таких параметров, как температура и давление, и газовая динамика будет влиять на взаимодействие материалов.
Их работа может помочь улучшить ММРТГС в будущем дизайн и предоставить ссылки.
Хотя история ядерной энергетики, принадлежащей человеку, изобилует разрушительными видами оружия, такими как атомная бомба и Чернобыль, в настоящее время нет энергии в единицах объема, которые могут генерировать столько энергии. Ядерная энергия может быть разрушительным оружием, но она является единственным источником текущих глубоководных путешествий.
(Изображения из Интернета) «До сих пор не было найдено никакой другой практической технологии, за исключением ядерной энергетики. Дэнни сказал: "я думаю, что ядерная энергетика в настоящее время и может быть единственным вариантом для будущего, пока мы не найдем лучшую технологию для питания наших космических аппаратов в миссии глубокого космоса. ' Какую энергию можно использовать в качестве движущей силы для глубокого космического путешествия?
