NASA, we współpracy z University of Leicester, przeprowadziła pierwsze na świecie testy prototypu generatora jądrowego zasilanego amerykiem-241, który może zastąpić drogocenne plutonem‑238 jako źródło energii dla statków kosmicznych operujących w dalekiej przestrzeni kosmicznej.
Ameryk-241 (Am-241) to radioaktywny izotop ameryku, używany głównie w czujnikach dymu, ale także w źródłach neutronów i miernikach grubości.
To przełomowe osiągnięcie oznacza tańszy, bardziej trwały i niezawodny system zasilania dla przyszłych misji kosmicznych.
Testy i konstrukcja systemu
Zespół NASA Glenn Research Center oraz naukowcy z University of Leicester stworzyli benchtopowy prototyp generatora Am‑RSG, wykorzystujący symulatory źródła ciepła americum‑241 wraz z prototypami konwerterów Stirlinga.
System ten nie opiera się na prawdziwym radionuklidzie w fazie testów, ale używa elektrycznie podgrzewanych symulatorów o takich samych wymiarach i wydzielanej mocy.
Testy potwierdziły, że nawet w przypadku awarii jednego konwertera generator nadal dostarcza prąd, co podkreśla jego odporność i niezawodność.
Znaczenie dla przyszłych misji kosmicznych
Americium‑241 to izotop znacznie tańszy niż Pu‑238 — jego koszt efektywny jest nawet pięciokrotnie niższy w przeliczeniu na wat produkowanej energii.
Ponadto, ma dłuższy okres półtrwania (około 432 lat), co czyni go odpowiednim do misji trwających dekady. ESA już rozważa jego zastosowanie w generacji baterii RTG, a sukces NASA lokalnie buduje na tej wiedzy i doświadczeniu.
Perspektywy rozwoju i dalsze etapy
Po udanym pierwszym etapie, kolejne wersje konstrukcji będą lżejsze, bardziej zaawansowane i przygotowane na testy środowiskowe – wibracje, próżnię, skrajne temperatury.
NASA planuje dopracować urządzenie tak, by osiągało wysoką wiarygodność w warunkach zbliżonych do rzeczywistych misji kosmicznych.
W dalszym kroku technologia ta ma umożliwić zasilanie instrumentów naukowych, lądowników i przyszłych habitatów kosmicznych daleko od Słońca.
Wnioski
Testy amerykowo‑brytyjskiego zespołu to ogromny krok w stronę transformacji technologii zasilania statków kosmicznych. Korzystając z americum‑241, projekt oferuje opłacalność, niezawodność i perspektywę efektywnego działania przez wiele dziesięcioleci.
Ta innowacja może w przyszłości fundamentować misje na Marsa, Jowisza i poza Układ Słoneczny – tam gdzie słońce nie dostarcza energii, a wymagana jest niezawodność.