Jaderná fyzika a energetika

Článků v rubrice: 621

Curiosity se chystá přistát na Marsu

První srpnový víkend letošního roku začne přistávací manévr americké sondy Curiosity na Marsu. Vozítko o velikosti malého auta pohání jaderné baterie využívající energii z rozpadu radioaktivních prvků. Pro intenzivní vesmírný výzkum vyvíjí NASA malé jaderné reaktory schopné dlouhodobě podporovat výzkumné stanice na povrchu Měsíce a Marsu. Rusko zase intenzivně pracuje na prototypu jaderného pohonu pro raketové lety za hranici naší Sluneční soustavy.

Fotogalerie (1)
Testování jízdy vozítka Curiosity v Jet Propulsion Laboratory, Pasadena, Kalifornie (zdroj: JPL NASA)

Vesmírný rover Mars Science Laboratory (Marťanská vědecká laboratoř) s poetickým jménem Curiosity (Zvídavost) se po více než 8 měsících letu chystá tento víkend přistát na Marsu a zahájit několikaletou výzkumnou misi. Ve srovnání s předchozími moduly Spirit a Opportunity je současné vozítko mnohem robustnější – s délkou 2,7 metru a váhou 900 kg (z toho 80 kg vědeckých přístrojů) připomíná menší auto. Vzhledem k její velikosti a také k teplotní citlivosti některých integrovaných přístrojů, nepohání Curiosity solární panely ale jaderná energie.

Generátor využívá energii z rozpadu radioaktivních prvků

Rover Curiosity má tzv. radioizotopový termoelektrický generátor (RTG), využívající energii z rozpadu radioaktivních prvků. Jako zdroj tepelné energie slouží „baterie“ s 4,8 kg izotopu plutonia‑238 ve formě keramických tablet. Izotop plutonia se spontánně rozpadá, kinetická energie částic se mění na tepelnou a ta následně produkuje 2,7 kWh elektrické energie denně. To umožní Curiosity nejen sbírat povrchové vzorky, ale také vrtat a analyzovat horniny pod povrchem. Odpadní teplo se navíc využije k udržování provozní teploty systémů. Některé palubní přístroje roveru totiž vyžadují stálou teplotu. Na místě přistání přitom teplota může kolísat mezi +30 až ‑127 °C. Jaderná baterie RTG má minimální životnost 14 let.

Zelená pro malé štěpné reaktory

Rozvoj vesmírných misí do velké míry závisí na vývoji účinných štěpných reaktorů. Národní úřad pro letectví a kosmonautiku NASA letos zahrnul jejich výzkum a vývoj mezi 16 prioritních projektů, které by měly přednostně získávat peníze z rozpočtu. První testování prototypů přitom vypadá slibně. Testovaný pohonný systém je založený na malém štěpném reaktoru, v němž cirkuluje chladicí směs sodíku a draslíku. Tepelný rozdíl mezi chladicí směsí a venkovním prostředím pohání dva dodatečné teplovzdušné motory napojené na generátor o výkonu 40 kW. Přebytečné teplo odvádějí do vesmíru radiátory. NASA zatím systém testovala ve vakuové komoře se simulovanými extrémními teplotními výkyvy a v laboratořích se zvýšenou radiací. Výsledky jsou povzbuzující: systém minireaktorů s přídavnými motory by mohl bezúdržbově fungovat až osm let. NASA doufá, že reaktory použije již v roce 2020 na Měsíci, při budování lunární základny.

Elektřina pro plazmové pomocné rakety

Ani Rusové nezůstávají při vesmírných ambicích u tradičních zdrojů. Ve Výzkumném centru M. Keldyše zkoumají možnost využívat na palubě raketoplánu malý štěpný reaktor chlazený plynem. Reaktor by otáčel turbínou a v generátoru by vznikala elektřina pro plazmové pomocné rakety. Pokud by se podařilo tento sytém zprovoznit, umožnilo by to těžším raketoplánům létat rychleji a dál než kdykoliv před tím. Projekt výzkumu jaderného pohonu běží od roku 2010, v roce 2015 by měl být k dispozici laboratorně odzkoušený reaktor a v roce 2018 by mohl vyletět první raketoplán.

Vypadá to, že jaderná energie bude v následujících letech pro další rozvoj vesmírných expedic klíčovým prvkem.

Zdroj: TZ ČNS

(red)
Poslat odkaz na článek

Opište prosím text z obrázku

Nejnovější články

Technologie proti úzkostem a fake news – projekty studentů

Desítky technologických inovací od studentů středních škol, které se sešly v posledním ročníku soutěžního programu Samsung Solve for Tomorrow, poukázaly na témata, ...

Evropa chystá nové jaderné reaktory

Téměř 15 let poté, co se Německo rozhodlo odstavit své jaderné elektrárny politickým rozhodnutím, se německá asociace jaderného průmyslu (KernD) stala plnohodnotným členem organizace Nucleareurope se sídlem v Bruselu.

Jak přežívá rostlinka na jednom z nejteplejších míst na Zemi – v Údolí smrti

Teplomilné rostliny, kterým se daří v kalifornském Údolí smrti, by mohly být klíčem k pěstování plodin v oteplujícím se klimatu.

Jaderná energetika na počátku roku 2026

Kolik dnes vůbec pracuje jaderných reaktorů na světě? Přinášíme výběr ze statistiky MAAE, PRIS (Power Reactor Information System), a dalších informačních zdrojů.

Datová centra pod mořem nebo ve vesmíru

Rostoucí popularita umělé inteligence (AI), cloudových služeb a digitálních aplikací pohání nebývalou poptávku po výpočetním výkonu a vytváří obrovský ...

Nejnovější video

Stellarátory - budoucnost energetiky?

Zjímavý průřez historií jaderné fúze a propagace jednoho ze směrů výzkumu - stellarátorů. množstvím animací i reálných záběrů podává srovnání se současnými tokamaky.

close
detail