Přečtěte si:  Rok 2025: Očekává se nárůst výroby elektrické energie z jaderných zdrojů

Perseverance na cestě k Marsu: radioizotopový termoelektrický generátor bude pohánět výzkumné vozidlo na rudé planetě, nese i první helikoptéru pro jinou planetu

5.8.2020 Jaderná energie pomáhá lidem objevovat nové světy, včetně naší nejbližší „rudé planety“ – Marsu. Z mysu Canaveral odstartovala v předposlední červencový den 2020 k Marsu raketa NASA typu Atlas V 541, nesoucí na palubě výzkumné vozidlo s názvem Perseverance, česky vytrvalost. Jako jeho zdroj energie pro práci na Marsu bude sloužit radioizotopový termoelektrický generátor. Perseverance je vybaveno také řadou dalších zajímavých zařízení.

Perseverance

Perseverance (viz foto výše) stráví na Marsu jeden tamní rok, tj. 687 pozemských dnů. Bude zde hledat známky minulého mikrobiálního života a pomáhat vědcům lépe porozuměn geologii a podnebí Marsu. Bude také sbírat vzorky půdy a hornin pro možný návrat na Zemi. Dále si ukážeme tři z pozoruhodných zařízení, která Perseverance nese.

Přistání na Marsu je plánováno na 18. února 2021 u kráteru Jezero (toto všeslovanské jméno dostal podle města v Bosně a Hercegovině a předpokládá se, že byl v minulosti zaplaven vodou).

Radioizotopový termoelektrický generátor

Radioizotopový termoelektrický generátor (viz foto níže) je zdroj stejnosměrného elektrického proudu, využívající k získání tepelné energie rozpadu radioaktivních prvků při spojení tepla z jaderné reakce a termočlánku – tedy zdroje elektrického proudu pracujícího na principu termoelektrického jevu. Při něm dochází k přeměně teplotních rozdílů na elektrické napětí.

U Perseverance je palivem izotop plutonia-238. Obvykle se používá ve formě oxidu plutoničitého ²³⁸PuO₂. Tento materiál je upravený do bloků uložených v bezpečném obalu z kovu a laminátu a sestavených do trubice, obvykle z nerezové oceli. Tato trubice je uložena uprostřed generátoru s vnějším pouzdrem chlazeným kapalinou cirkulující pod vlivem kapilárních sil a opatřeným lopatkovými radiátory, odvádějícími odpadní teplo do okolního prostoru. Termočlánky se nacházejí uvnitř mezi trubicí s jaderným palivem a tímto vnějším obalem. Jejich teplé konce jsou přitisknuty k trubici a studené konce k chlazenému pouzdru generátoru.

Radioizotopový termoelektrický generátor typu Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator (MMRTG) pro Perseverance vyvinula laboratoř Idaho National Laboratory (INL). Vozidlu bude dodávat potřebné teplo a elektřinu o výkonu 110 W (na počátku mise) pro jeho provoz a pro udržování optimální teploty pro přístroje, jimiž je vybaven. Jeho provozní životnost je 14 let.

Laser pro průzkum i čištění

Perseverance je vybaven laserem typu SuperCam, vyvinutý v laboratoři Los Alamos National Laboratory amerického ministerstva energetiky (DOE). Toto zařízení umí určit mineralogii, chemii a dokonce i molekulární a atomové složení hornin a půdy pomocí laserového paprsku schopného dosáhnout do cíle až 6 metrů vzdáleného. Zároveň toto zařízení slouží jako zařízení na očištění sebraných vzorků od špíny a písku.

První helikoptéra pro let na jiné planetě

V neposlední řadě nese Perseverance vůbec první dopravní prostředek určený k létání na jiné planetě – bezpilotní helikoptéru Ingenuity (česky důmyslnost – viz foto výše), vážící 1,8 kg. K pohonu slouží inovativní fotovoltaické články a baterie. Její provoz na Marsu je technickou výzvou, mimo jiné protože tamní atmosféra je o 99 % řidší než pozemská. Proto také její dva rotory otáčející se v opačném směru mají při startu 2400 otáček za minutu – mnohem více než u pozemských helikoptér. Výzvou jsou také noční teploty sahající až k –90 °C. V neposlední řadě nelze helikoptéru ovládat ze Země v reálném čase s ohledem na dobu mezi vysláním a příjmem signálu. Má proto velkou míru provozní autonomie.

redakce Proelektrotechniky.cz

Přečtěte si také:

Česká družice VZLUSAT-1 po třech letech stále dodává data z oběžné dráhy Země

3.7.2020 Třetí narozeniny slaví česká družice VZLUSAT-1. Družice jako technologický demonstrátor ověřuje fungování technologií ve vesmíru. Průměrná životnost takovýchto družic je jeden rok – tři roky provozu VZLUSAT-1 tedy dokazují, že se české technologie ve vesmíru osvědčily. Odborná veřejnost o tom byla informována koncem června 2020. 

Solární panely pro družice i špičková elektronika: kosmické aktivity ČR a jejich vládní podpora

16.12.2019 Český průmysl, ačkoli si to mnozí lidé neuvědomují, zanechává svoji významnou stopu ve vesmíru a má v této oblasti všechny předpoklady k dalšímu rozvoji. Ministerstvo dopravy, které má vesmírné aktivity ČR ve své kompetenci, proto iniciovalo vládní schválení investic do kosmických aktivit ve výši 1,205 mld. Kč ročně, což je o 275 mil. Kč více než dosud. Od roku 2020 se tak do oblasti, která má stále větší vliv na rozvoj hospodářství a přímo ovlivňuje život lidí, investují finanční prostředky navíc. O podrobnostech informovalo Ministerstvo dopravy odbornou veřejnost začátkem prosince 2019. 

Stratobus: elektřinou poháněná stratosférická vzducholoď ohlídá bezpečnost

29.4.2016 Koncem dubna 2016 ohlásila společnost Thales Alenia Space (společný podnik mezi firmami  Thales and Finmeccanica a jeden z nejdůležitějších hráčů na evropském trhu vesmírné telekomunikační, navigační a měřící techniky) zahájení unikátního výzkumného a vývojového projektu Stratobus. Stratobus je autonomní stratosférická vzducholoď, určená zejména k dohlížení na bezpečnost pozemních objektů, pro měření a telekomunikační účely. 

Revoluce v GPS: Navigování družic na daleké oběžné dráze

20.4.2013 Družice, sloužící k GPS navigaci – například v rámci systému Galileo provozovaného pod Evropskou vesmírnou agenturou ESA – se pohybují na oběžné dráze cca 23 tisíc km od zemského povrchu a zaměřují svůj signál přímo na Zemi. Kromě pozemských uživatelů využívají jejich služby i družice, pohybující se na nižších hladinách, pokud jsou vybaveny GPS přijímačem. Automaticky tak mohou upravovat svoji polohu s minimálními zásahy ze Země. 

GOCE: první seismometr na oběžné dráze

10.3.2013 Družice GOCE (Gravity field and steady-state Ocean Circulation Explorer) je družicí Evropské vesmírné agentury ESA, jejímž posláním je velmi podrobně mapovat gravitační pole planety Země. Na oběžnou dráhu byla vypuštěna v roce 2009 a krouží zde ve výši cca 270 km nad zemským povrchem, nejníže ze všech družic. Při vyhodnocování výsledků měření se začátkem března 2013 ukázala překvapivá věc: Tato družice zachytila zvukové vlny ze zemětřesení v Japonsku v březnu 2011. Toto zjištění znamená průlom v seismologii 

Copyright © 2012 – 2025 Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services