Energiaellátás

 Bár nem kapcsolódik szorosan a témához, de fontos megemlíteni, hogy a szonda honnan kapja az elektromos áramot. Jó megoldásnak tűnhet, hogy napelemekkel látjuk el, de ez mégsem megfelelő minden esetben. Ennek több oka is van. Egyrészt ha a keringés során távol került a naptól, akkor a napelemek már nem képesek elegendő energiát szolgáltatni. Másrészt (ismét csak a Rosetta-küldetés tapasztalataiból okulva) mi történik, ha az LE egy hiba vagy egy előre nem látható tényező miatt mindig vagy túlnyomórészt árnyékos területen ér talajt? Elképzelhető, hogy a teljes küldetés csődbe megy, mert az LE áram nélkül marad.

Erre a problémára nyújt megoldást az úgynevezett radioizotópos termoelektromos generátor (RTG). Több űreszköz is használt már ilyet, főleg a külső naprendszerbe indított szondák. Ilyen volt például közelmúltban a Plútót elért New Horizons, vagy a Szaturnuszt kutató Cassini. De ezen kívül a földön is használják katonai bázisok ellátására, főleg Szibériában és Alaszkában.

 generator.jpg


A Cassini űrszonda RTG-je.

Az RTG működésének lényege, hogy a benne elhelyezett hasadóanyagok (általában plutónium) bomlása során keletkező hőt alakítja elektromos energiává. A benne lévő anyag felezési idejétől függ, hogy milyen hosszú ideg, és hogy hány watt teljesítményt tud leadni. Egyes változatok akár 10 kW-t is képesek, és több száz évig működnek.

A keletkező hőenergia elektromos energiává való átalakításának több módja is van. Az egyik ilyen megoldás az úgynevezett termoemisszió. Ennek során a keletkező hővel fémet kell felmelegíteni. Ez lesz a katód. Erről aztán elektronok lépnek ki az anód felé, így elektromos áram indul meg.

Ha egy ilyen generátort helyezünk el az LE fedélzetén, akkor már nem lesz gondunk jó ideig az energiával. A KE pedig használhatja a már jól bevált napelemeket, hiszen a keringési pályán semmi nem tarthat neki egyfolytában árnyékot.

Itt érdemes megemlíteni, hogy milyen előnyökkel jár, ha az LE több évtizeden át is működik. Például nyomon követhetjük az üstökös aktivitásának változását a naptávolság csökkenésével, vagy növekedésével, illetve láthatjuk, hogyan fogy az üstökös anyaga.

Jelenleg a NASA által készített RTG-khez használt anyag, a plutónium 238-as tömegszámú izotópja (Pu-238), ami 87,7 éves felezési idejű. Ebből meg nem erősített források szerint kb. 30 kg áll a NASA rendelkezésre, de csak kb. 17 kg használható belőle űreszközökben. A többi régi, így már túl kevés Pu-238-at tartalmaz. De már elkezdték az anyag gyártásának újraindítását az USA-ban, így hamarosan elég nagy készletet halmozhatnak fel.