Статьи > Ядерная энергия и эра космонавтики

Ядерная энергия и эра космонавтики

В условиях космического пространства приемлемо применение практически любых источников энергии и силовых агрегатов. Зачастую используется солнечная энергия, однако ученые все время пытаются найти ей разумные альтернативы.

Обычно вопрос сводится к банальному финансовому аспекту – стоимости доставки топлива. По данному критерию солнечная энергия даст 100 очков вперед любым иным вариантам, однако это не значит, что в недрах научных учреждений не разрабатываются какие-то экстравагантные идеи.

К тому же, как выясняется, использование солнечной энергии в космосе не всегда удобно и практично. Если на земле "избыток" энергии с успехом накапливается в аккумуляторах, то утяжелять конструкцию космических аппаратов, внедряя в них нечто подобное в больших масштабах, неразумно. Да и сами батареи должны быть повернуты к Солнцу. Впрочем, в условиях земной орбиты этого вполне достаточно. А что делать, если человечество захочет отправиться куда-то дальше? Поразительно, но этот вопрос волновал ученых мужей еще на заре эры космонавтики, причем важная роль отводилась радиоизотопным источникам.

Так, в далеком 1913 году был создан первый генератор, позволяющих преобразовать энергию спонтанных ядерных реакций в электричество. Сконструировал устройство Генри Мозли. Аппарат поражал своей простотой. Он являл собой обычную полую сферу, которую посеребрили изнутри и поместили в ее центр небольшое количество радия. Электроны, излучаемые радием, поглощались слоем серебра, приводя к возникновению разницы потенциалов. Как следствие, энергия распада превращалась в электрический ток. Впрочем, был у батареи Мозли один существенный недостаток – КПД. Ни больших мощностей, ни эффективного использования энергии атома в те времена ученому добиться не удалось. Фактически устройство продуцировало в основном тепло. Позже данная технология использовалась в СССР. Капсулы с полонием внедряли в "Луноходы", чтобы обогревать приборный отсек. На большее, к сожалению, они были практически не способны.

Прошли годы, технологии развивались, а сама конструкция подобных радиоизотопных энергетических источников постепенно усложнялась. Вместо попыток получить электричество сразу с капсулы с изотопом ее начали использовать сугубо в роли тепловыделяющего элемента. При этом за добычу электроэнергии отвечали термоэмиссионные преобразователи. Позже термоэлектрогенераторы работали, базируясь на принципе эффекта Зеебека.

Совершенствовалась и модель Мозли, однако существенно повысить КПД так и не удалось. В настоящее время в электроэнергию преобразовывается порядка 7% энергии, выделяемой при распаде ядер. Впрочем, существует также двигатель Стирлинга, на основе которого разрабатывается новый ядерный генератор, позволяющий добиться КПД в 30%. Так что не исключено, что энергия атома в какой-то момент займет важное место в космонавтике.


2017 © Все права защищены.
Использование материалов сайта возможно только с письменного разрешения администрации ресурса

Яндекс.Метрика