Cuando Kushbu Danny soñaba con cruzar el espacio y construir algo en el universo, nunca pensó en cuál sería su fuerza motriz.
El sueño de los viajes espaciales humanos profundos (imagen de la red) Inspirada por la biografía de Neil Armstrong y su viaje al Centro Espacial Kennedy en Florida y a la fábrica de Boeing en Seattle, decidió obtener un título en ingeniería aeroespacial después de obtener una licenciatura en ingeniería aeroespacial de la Universidad de Amrit, India. Ahora, como Viterbis Ex miembro de la Maestría en Ingeniería de Aviación (MS 19) y del Laboratorio de Propulsión Líquida (un equipo de construcción de cohetes dirigido por estudiantes), se interesó en el tren motriz.
Este verano, Danny trabajó como pasante en el Centro de Investigación Nuclear Espacial del Laboratorio Nacional de Idaho (CSNR), una institución que desarrolla sistemas nucleares avanzados para viajes espaciales. La tarea de un equipo de otros cuatro estudiantes universitarios es determinar la interacción del combustible nuclear con los materiales circundantes y cómo esta interacción afecta la eficiencia de la conversión de energía.
Aunque las misiones espaciales de corto alcance pueden usar paneles solares para generar electricidad, la energía solar no es suficiente para las misiones del espacio profundo y las tareas que requieren más energía, sino que deben usar la energía nuclear generada por los generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG).
Diagrama de estructura de generadores termoeléctricos de radioisótopos (RTG) (imagen de la red)
Básicamente, funciona en la descomposición de los materiales radiactivos, en nuestro caso 钚 -238, y el calor generado se convierte en electricidad mediante termopares, explicó Danny.
Los nuevos diseños de RTG impulsan múltiples tareas, llamadas MMRTG. Son de diseño modular y generan energía en incrementos más pequeños.
La primera nave espacial que utilizó energía de radioisótopos fue el satélite Transit lanzado en 1961. Desde entonces, los RTG se han utilizado en muchos proyectos como los orbitadores Voyager y Cassini. Curiosity 'MMRTG se utiliza en la sonda Mars y se utilizará en las futuras sondas Mars 2020.
El personal de la NASA preparó un generador termoeléctrico de radioisótopos (MMRTG) para el Detector de Curiosidad de Marte.
Detector de curiosidad de Marte (NASA) Por lo general, MMRTG tiene ocho módulos de fuente de calor, cada uno de los cuales contiene una bola de combustible hecha de helio 238. Para proteger el radioisótopo, estos componentes están envueltos en una carcasa de grafito revestida con una capa protectora. Danny y Su equipo es responsable de analizar cómo las moléculas producidas durante la descomposición de 钚 -238 reaccionan y reaccionan con las sustancias circundantes.
Danny dijo que 钚 -238 es un emisor alfa fuerte que produce rutenio. Estas moléculas de rutenio formarán zanjas en la bola durante un período de tiempo, lo que a su vez afecta la velocidad de generación de energía.
Esta descomposición también libera moléculas de oxígeno que pueden hacer que la cubierta de grafito se vuelva frágil y vulnerable durante los impactos potenciales. En un año o dos, estas cápsulas se usan para el ensamblaje, para la espera de tareas y para tener suficiente tiempo para reaccionar. Bloqueo de componentes.
钚 -238 tiene una vida media de 88 años y es una fuente de energía ideal a largo plazo. (Foto de Internet) La industria actualmente está entendiendo los principios físicos detrás de esto, pero no está seguro de cuáles serán sus consecuencias. Entonces, lo que hacemos es construir un modelo para ayudarles a analizar las condiciones internas de las partículas antes del lanzamiento, dijo Danny.
Este es un equipo de estudiantes de diferentes orígenes, desde ingeniería química, ciencia de materiales a ingeniería nuclear. Crearon un marco de modelos informáticos que permiten a los científicos de CSNR cambiar las condiciones iniciales de parámetros como la temperatura y la presión, y la dinámica del gas afectará los materiales. Interacciones. Su trabajo puede ayudar a mejorar el diseño futuro y proporcionar referencia para los MMRTG.
Aunque la historia de la energía nuclear humana está llena de armas devastadoras, como bombas atómicas y accidentes catastróficos como Chernobyl, actualmente ninguna energía produce tanta energía por unidad de volumen.
La energía nuclear puede ser un arma devastadora, pero es la única fuente de energía para los viajes al espacio profundo. (Foto de Internet) "Hasta ahora, además de la energía nuclear, la gente no ha encontrado otras tecnologías prácticas". Danny dijo: "Creo que antes de encontrar una mejor tecnología para impulsar nuestra nave espacial en misiones en el espacio profundo, la energía nuclear es actualmente También puede ser la única opción en el futuro '.
