Evropským vesmírným misím pomůže radioizotopový
termoelektrický generátor využívající izotop americium-24121.12.2022 Obvyklým zdrojem energie pro vesmírné mise jsou radioizotopové
termoelektrické systémy, někdy též nazývané jaderné baterie. Jako
palivo obvykle používají izotop plutonia-238. Ten je však vyráběn pouze
v USA, kde jsou omezené zdroje, a dále v Rusku. To přirozeně vyvolává
potřebu alternativních řešení. Jako velmi efektivní se jeví využití
izotopu americia-241. V polovině prosince 2022 jej prezentovaly dvě
britské instituce: vesmírná agentura UK Space Agency a jaderný výzkumný
ústav the National Nuclear Laboratory (NNL). 
Radioizotopový termoelektrický generátor
Radioizotopový termoelektrický generátor je zdroj stejnosměrného
elektrického proudu, pracující na principu termoelektrického jevu. Jako
zdroj tepla využívá rozpad radioaktivních prvků. V generátoru pak
dochází k přeměně teplotních rozdílů na elektrické napětí pomocí
termočlánku. Jako palivo se obvykle používá již zmíněný radioaktovní
izotop plutonia-238 (238Pu), zpravidla ve formě oxidu plutoničitého
238PuO2. Izotop 238Pu se získává ozařováním izotopu neptunia-237,
získaného z výzkumných jaderných reaktorů.
Pro názornost si zde uveďme jako příklad plutoniový termoelektrický
generátor v misi Perseverance.
Radioaktivní palivo je zde upraveno do bloků uložených v bezpečném
obalu z kovu a laminátu a sestavených do trubice, obvykle z nerezové
oceli. Trubice je uložena uprostřed generátoru s kapalinou chlazeným
vnějším pouzdrem, 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.
Izotop americia-241
Americium (95Am) je radioaktivní kovový prvek, patřící mezi tzv.
transurany (prvky, které následují v Mendělejevově periodické soustavě
za uranem a v přírodě se nevyskytují). Prvním vyrobeným izotopem byl v
roce 1944 právě zmíněný izotop 241Am.
Americium-241 (241Am) je izotop americia nejrozšířenější v jaderném
odpadu. Vzniká radioaktivní přeměnou z izotopu plutonia 241Pu během
jeho rozpadu. Jeho zdroje jsou tedy, na rozdíl od výše zmíněného
izotopu plutonia-238, velmi bohaté. Izotop 241Am je schopen vyzařovat
teplo po dobu 400 let.
Americium jako palivo pro termoelektrické generátory
Využitím americia jako paliva pro termoelektrické generátory se NNL
zabývá od roku 2009. O deset let později, v roce 2019, oznámily NNL a
Univerzita v Leicesteru, že vyrobily z americia využitelný objem
elektrické energie.
Pro potřebu dalšího vývoje bude k dispozici bohatý zdroj americia z
úložiště jaderného odpadu v Sellafieldu v britském regionu Cumbria. Zde
se také nachází Centrální laboratoř NNL, výzkumné pracoviště vybavené
nejmodernější přístrojovou technikou. Celý tento projekt je financován
z prostředků UK Space Agency.
Je v plánu, že vyvíjený americiový radioizotopový generátor bude
provozuschopný během následujících čtyř let, tedy do konce roku 2026.
Jako první se předpokládá jeho využití v připravované misi Evropské
vesmírné agentury ESA na měsíc jménem Argonaut a v dalších misích do
hlubokého vesmíru.
redakce
Proelektrotechniky.cz
Ilustrace měsíční
základny © NNL
Další
informace zde
 Přečtěte si také:
 13.10.2022 Evropská
vesmírná agentura ESA má při průzkumu Měsíce ambiciózní cíle.
Jedním z nich je nachystat si půdu pro přistávací modul, který bude
odkázaný na data z kamer a lidaru při analýze terénu. Má tak být zcela
autonomně schopen vybrat nejlepší místo k přistání. Kamera je
připravena, ale vzhledem k tomu, že nic nepřekoná skutečnou zkoušku,
rozhodla ESA poslat ji do vesmíru. Odborná veřejnost o tom byla
informována začátkem října 2022. 
 11.10.2022 Robotické
technologie, které se uplatňují především v odvětví
průmyslové automatizace, naleznou své uplatnění i při vesmírných
misích. Mise mající za cíl přivézt vzorky hornin z Marsu na Zemi budou
využívat evropskou 2,5 m dlouhou robotickou paži zvanou STA k
vyzvednutí pouzder s cenným materiálem z cílové planety. Ta je následně
přesune do rakety určené k realizaci historické meziplanetární dodávky.
Naše odborná veřejnost o tom byla informována začátkem října
2022.
 5.8.2022 Hledat
v hlubokém vesmíru planety podobné Zemi, to je úkolem mise PLATO
Evropské vesmírné agentury. Sonda se má vydat na oběžnou dráhu v roce
2026. Tým OHB Czechspace ve spolupráci s Leteckým ústavem Vysokého
učení technického v Brně v červenci provedl unikátní zátěžový test.
Odborná veřejnost o tom byla informována na konci července
2022.
 19.4.2022 Multispektrální
snímkování představuje novou metodu získávání poznatků
o měnících se podmínkách na planetě Zemi. Společnost ABB k tomu vyvine
a dodá své multispektrální zobrazovací systémy kanadské společnosti
EarthDaily Analytics (EDA), specializující se na analýzu dat. S
hodnotou 30 mil. dolarů (přes 670 mil. Kč) jde tak o dosud největší
„vesmírnou“ zakázku pro soukromou firmu. Odborná veřejnost o tom byla
informována v březnu 2022.
 6.4.2022 Raketa,
která vynese kosmickou loď NASA Orion s Evropským servisním
modulem (ESM, European Service Module) k Měsíci, byla dne 18. 3. 2022
dopravena na startovací rampu na Floridě. Jde o první podobný test – a
zároveň o poslední velkou zkoušku před vypuštěním mise Artemis I v
letošním roce.
První mise Artemis pošle loď Orion k Měsíci a zpět. Dostane se dále,
než se kdy vydala jakákoliv jiná, pro kosmonauty navržená loď v
historii.
 4.4.2022 Nejnovější
snímky pořízené sondou Solar Orbiter zachycují sluneční
kotouč s bezprecedentními detaily. Pořízené byly 7. března v okamžiku,
kdy se sonda nacházela přesně mezi Zemí a Sluncem. Snímky získala sonda
Solar Orbiter, což je mise
vycházející z
mezinárodní spolupráce, kterou realizují ESA a NASA. Snímky byly
pořízeny ze vzdálenosti přibližně 75 miliónů
kilometrů, což
je zhruba polovina vzdálenosti naší planety od Slunce. Teleskop s
vysokým rozlišením EUI pořídil snímky s tak vysokým prostorovým
rozlišením, že z této blízké vzdálenosti byla potřeba mozaika 25
samostatných fotografií, aby bylo pokryto celé Slunce.
 15.3.2022 Smlouva
Evropské vesmírné agentury (ESA) se společností Arianespace, o
němž byla odborná veřejnost informována v únoru 2022, zajišťuje
společné vypuštění dvou evropských družic, které opět o něco rozšíří
znalosti o naší rodné planetě. Mise FLEX, která bude shromažďovat
informace o zdraví světové populace rostlin, stejně jako mise ALTIUS,
která bude měřit profily ozónu a dalších stopových prvků v horních
vrstvách atmosféry, poletí na raketě ESA Vega-C z evropského kosmodromu
v polovině roku 2025. Obě mise budou mít zásadní přínos jak pro vědu,
tak pro společnost.
 17.2.2022 FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research) je
mezinárodní projekt urychlovače částic zabývající se výzkumem atomového
jádra a antiprotonů se sídlem nedaleko německého Darmstadtu. Po
dokončení se FAIR stane jedním z největších urychlovačů na světě, který
bude sloužit potřebám 3000 vědců z více než 50 zemí. Na projektu se
podílí i Česká republika, jak byla naše odborná veřejnost informována v
únoru 2022.
 19.1.2022 Ve
čtvrtek 13. 1. 2022 odstartoval z Mysu Canaveral druhý nanosatelit z
dílny VZLÚ (Výzkumného a zkušebního leteckého ústavu). Na palubě
nanodružice VZLUSAT-2 jsou kromě dalších přístrojů dvě experimentální
kamery a zařízení pro přesnou orientaci, které umožní pořizovat
detailní snímky zájmových oblastí na Zemi.
 13.1.2022
Webbův vesmírný dalekohled (JWST – James Webb Space
Telescope) je tím
největším, nejsofistikovanějším a nejmodernějším vesmírným
dalekohledem, který kdy lidé vyrobili, a způsobí revoluci v pozorování
vesmíru. Jedná se o společný projekt americké (NASA), evropské (ESA) a
kanadské (CSA) kosmické agentury. Odborná veřejnost s ním byla
seznámena na začátku ledna 2022 prostřednictvím serveru Czech Space
Portal.
 31.8.2021 V
pátek 20. srpna 2021 proběhl poslední experiment na tokamaku COMPASS,
který provozuje Ústavu fyziky plazmatu Akademie věd ČR (ÚFP). Po
dvanácti letech ukončuje svůj provoz. V zařízení, ve kterém se testuje
řízená jaderná fúze, proběhlo za tu dobu více než 21 tisíc výbojů
vysokoteplotního plazmatu. Na jeho místě bude v nejbližších letech
vybudován zcela nový tokamak – COMPASS Upgrade se světově unikátními
parametry, který má za cíl vyřešit některé z klíčových problémů
spojených se stavbou prototypu fúzní elektrárny.
 Konference
„Elektrické
autobusy pro město“ se již od svého prvního běhu v říjnu
2013 vyprofilovala jako zcela ojedinělá prezentační a vzdělávací akce i
jako místo vzájemné výměny aktuálních zkušeností mezi profesionály z
elektrické osobní dopravy. Díky svému zaměření na konkrétní téma,
konkrétní prezentující a konkrétní publikum se tato konference stala
prostředkem přímé komunikace mezi výrobci elektrobusů a trolejbusů
(včetně jejich komponent a infrastruktury) a jejich provozovateli a
uživateli. V neposlední řadě zde hrají důležitou roli i zástupci
institucí, které rozhodují o financování této dopravy, nebo mají v
tomto ohledu aktuální a spolehlivé informace. Konference „Smart
city v praxi“ je zaměřena především na
ty zástupce měst a obcí a veřejných organizací, kteří se budou
rozhodovat o volbě konkrétních řešení od konkrétního dodavatele pro
definování a naplňování investičních projektů, jimiž je koncept smart
city v daném městě realizován.
Pozvánky
na tyto konference a zprávy z těchto a dalších konferencí naleznete zde.
|
