كان الأمر كذلك إذا أردت إرسال مهمة مركبة فضائية عبر حزام الكويكبات ، فستحتاج إلى قطعة من البلوتونيوم 238 لتوليد الطاقة الكهربائية - مثل الرواد 10 و 11 ، فوييجر 1 و 2 ، جاليليو ، كاسيني ، حتى أوليسيس الذي قام للتو بعمل حلقة كبيرة للخارج والعودة للحصول على زاوية جديدة للشمس - والآن نيو هورايزونز في طريقها إلى بلوتو.
لكن في عام 2011 ، جونو من المقرر إطلاق مهمة إلى كوكب المشتري - وهي أول مهمة استكشاف كوكب خارجي يتم تشغيلها بواسطة الألواح الشمسية. ومن المقرر أيضًا في عام 2011 ، في قطيعة أخرى مع التقاليد - Curiosity ، و مختبر علوم المريخ ستكون أول مركبة فضائية على المريخ تعمل بالبلوتونيوم 238 مولد كهربائي حراري للنظائر المشعة - أو RTG.
أعني حسنًا ، كانت مركبات هبوط الفايكنج مزودة بمولدات RTG ، لكنها لم تكن متجولة. والعربات الجوالة (بما في ذلك سوجورنر) سخانات النظائر المشعة ، لكنها لم تكن RTGs.
إذن ، الطاقة الشمسية أو RTG - ما هو الأفضل؟ اقترح بعض المعلقين أن قرار ناسا بتزويد Juno بالطاقة الشمسية هو قرار عملي - يسعى إلى الحفاظ على الإمداد المتضائل من RTGs - والتي لديها بعض مشكلة العلاقات العامة بسبب البلوتونيوم.
ومع ذلك ، إذا نجح ، فلماذا لا ندفع حدود الطاقة الشمسية؟ على الرغم من أن بعضًا من أطول مجساتنا العاملة (مثل 33 عامًا مسافرون ) باستخدام RTG ، فإن بقائهم على المدى الطويل هو إلى حد كبير نتيجة لعملهم بعيدًا عن الإشعاع القاسي للنظام الشمسي الداخلي - حيث من المرجح أن تتعطل الأشياء قبل نفاد الطاقة. ومع ذلك ، نظرًا لأن جونو سيعيش حياة محفوفة بالمخاطر بالطيران بالقرب من الإشعاع الكبير لكوكب المشتري ، فقد لا يكون طول العمر سمة أساسية لمهمته.
ربما تتمتع طاقة RTG بفائدة أكبر. يجب أن تمكّن كيوريوسيتي من الاستمرار في التجوال طوال فصل الشتاء المريخي - وربما إدارة مجموعة من المهام التحليلية والمعالجة ونقل البيانات في الليل ، على عكس المركبات السابقة.
فيما يتعلق بإنتاج الطاقة ، يُزعم أن الألواح الشمسية الخاصة بـ Juno ستنتج 18 كيلوواط في مدار الأرض ، لكنها ستدير 400 واط فقط في مدار كوكب المشتري. إذا كان هذا صحيحًا ، فلا يزال هذا على قدم المساواة مع خرج وحدة RTG القياسية - على الرغم من أن مركبة فضائية كبيرة مثل Cassini يمكنها تكديس عدة وحدات RTG معًا لتوليد ما يصل إلى 1 كيلو واط.
لذا ، هناك بعض الإيجابيات والسلبيات. ومع ذلك ، هناك نقطة - قد نضعها خارج مدار كوكب المشتري الآن - حيث لن تقطعها الطاقة الشمسية ، وما زالت محطات RTG تبدو الخيار الوحيد.
الصورة اليسرى: بيليه سيراميك بلوتونيوم 238 يتوهج باللون الأحمر الساخن ، مثل معظم النظائر المشعة الخزفية المركزة. الائتمان: مختبر لوس ألاموس الوطني. الصورة اليمنى: أبولو 14 ALSEP RTG ، مطابق تقريبًا لمركبة أبولو 13 RTG التي دخلت الغلاف الجوي للأرض مرة أخرى مع زوال وحدة أكواريوس القمرية. الائتمان: ناسا
تستفيد RTGs من الحرارة الناتجة عن جزء من المواد المشعة (البلوتونيوم 238 بشكل عام في شكل سيراميك) ، وتحيط بها بمزدوجات حرارية تستخدم التدرج الحراري بين مصدر الحرارة والسطح الخارجي الأكثر برودة لوحدة RTG لتوليد التيار.
ردا على أيOMG انها مشعةمخاوف ، تذكر أن RTGs سافرت مع أطقم Apollo 12-17 لتشغيل حزم تجارب سطح القمر - بما في ذلك تلك الموجودة على Apollo 13 - والتي تم إرجاعها إلى الأرض دون استخدام الوحدة القمرية Aquarius - قارب نجاة الطاقم حتى قبل العودة مباشرة . يُزعم أن وكالة ناسا اختبرت المياه التي انتهى بها المطاف بقايا برج الدلو ولم تجد أي أثر لتلوث البلوتونيوم - كما كان متوقعًا. من غير المحتمل أن تكون الحاوية التي تم اختبارها حراريًا قد تعرضت للتلف عند إعادة الدخول وتم ضمان سلامتها لعشرة فترات نصف عمر للبلوتونيوم 238 ، أي 900 عام.
على أي حال ، فإن أخطر شيء يمكنك فعله بالبلوتونيوم هو تركيزه. في الحدث غير المحتمل أن يتفكك RTG على الأرض مرة أخرى ويتشتت البلوتونيوم الخاص به بطريقة ما عبر الكوكب - حسنًا ، جيد. سيكون مصدر القلق الأكبر هو أنه يظل سويًا بطريقة ما كحبيبات وينغمس في البيرة الخاصة بك دون أن تلاحظ ذلك. هتافات.