سه شنبه, ۱ خرداد, ۱۴۰۳ / 21 May, 2024
مجله ویستا
تأمین برق در کاوشگر افقهای جدید
کاوشگر فضایی افقهای نو که به منظور ملاقات با لبه بیرونی منظومه شمسی عازم سفری ۱۰ تا ۱۵ ساله شده است، تفاوتی بنیادی با فضاپیماهای مرسومی که ما می شناسیم دارد. این کاوشگر ۶۵۰ میلیون دلاری ناسا فاقد صفحات خورشیدی است. صفحات خورشیدی تقریباً در تمامی ماهواره ها و فضاپیماهای مرسوم موظف به تأمین چند کیلووات برق مورد نیاز آنها می باشند. اما كاوشگر افقهاینو (New Horizons) برای رسیدن به پلوتو و كمربند كوئیپر باید سفری ۸ میلیارد كیلومتری را پشت سر بگذارد. در آن محدوده، خورشید همانند ستارهای كوچك ولی درخشان خواهد بود كه ۱۰۰۰ برابر كمتر از زمین فروغ دارد. نور خورشید برای رسیدن به آن مكان چهار ساعت در راه خواهد بود. در آن مكان تاریك و سرد صفحات خورشیدی کارکرد خود را از دست خواهند داد و قادر به تأمین انرژی مورد نیاز سفینه نخواهند بود.
در سیاره پلوتو، خورشید بسیار كوچكتر از آنچیزی كه اینجا نمایش داده شده است، به نظر خواهد رسید.
مهندسان طراح سفینه به همین دلیل راهحل دیگری برای تأمین برق مورد نیاز كاوشگر و ابزار نصب شده روی آن اندیشیدند. آنها از یك ژنراتور ترموالكتریكی استفاده كردند كه گرمای مورد نیاز خود را از واكنشهای هستهای به دست میآورد. این ژنراتور هستهای كه به صورت مخفف RTC نامیده میشود توسط مهندسان وزارت نیروی ایالات متحده آمریكا برای این كاوشگر طراحی و ساخته شده است. چنین تجهیزاتی باید برای چندین سال قادر به تأمین مداوم چندین كیلووات برق مصرفی دستگاههای یك كاوشگر فضایی كه به اعماق دوردست فضا فرستاده میشود ، باشند.
نفس بسیاری از دانشمندان و دلسوزان محیط زیست از زمان پرتاب چنین سفینههایی كه یك رآكتور هستهای را در خود حمل میكنند تا لحظهای كه به فاصله امنی از زمین برسند در سینه حبس میشود. خطر ناشی از برخورد یك پسماند فضایی یا یك سنگ آسمانی با این محموله خطرناك در نزدیكی جو زمین میتواند یك فاجعه زیستمحیطی به بار آورد. دانشمندان ناسا نیز با توجه به حساسیت فوقالعاده چنین مأموریتی تمام جوانب امر را سنجیده و قبل از پرتاب نتایج تحقیقات خود را درباره شرایط گوناگونی كه باعث نشت مواد رادیواكتیو به جو زمین شود را منتشر نمودند. به این ترتیب نهتنها آرامش نسبی در جامعه علمی ایجاد شد بلكه فرصت مغتنمی به دست آمد تا سایر كارشناسان نیز به مشورت با مهندسان ناسا بپردازند.
● RTG چیست؟
RTGها كه عموماً برای تولید نیروی برق در فضاپیماهایی با مأموریتهای ویژه استفاده میشوند، باید ابزار بسیار قابل اعتمادی باشند و برای سالها انرژی برق مورد نیاز سفاین و ایستگاههای فضایی را تأمین كنند. در این وسیله گرمای ناشی از شكست طبیعی عناصر سنگین رادیواكتیو به مواد سبكتر بر طبق خاصیت ترموالكتریكی به جریان برق تبدیل میشود.
▪ یك دستگاه RTG از دو قسمت اصلی تشكیل شده است:
۱) واحد تولید گرما كه میلههایی از جنس دیاكسید پلاتینیوم هستند
۲) واحد تولید الكتریسیته كه مجموعهای از ترموكوپلهایی است تا گرمای ناشی از شكست مولكولهای پلاتینیوم را به الكتریسیته تبدیل كنند.
در سال ۱۸۲۱ یك دانشمند آلمانی به نام توماس جوآن سیبِك، كشف كرد كه چگونه میتوان با استفاده از یك وسیله ساده، گرما را مستقیماً به الكتریسیته تبدیل كرد. او دریافت كه اگر دو ماده رسانای مختلف را در معرض درجه حرارتهای گوناگونی قرار دهد، اختلاف ولتاژی را به دست خواهد آورد كه به جنس مواد و دمایی كه هر كدام از آنها در معرض آن واقع شدهاند بستگی دارد.
از این یافته امروزه استفادههای بیشماری میشود كه عموماً در زمینه حرارتسنجی است.
ازآنجاییكه این وسیله كارآمد قطعه متحركی ندارد و از خاصیت مواد برای تولید جریان برق استفاده میكند و از دیگر سو میتواند برای سالها به كار خود ادامه دهد، بسیار مورد توجه مهندسان متخصص ساخت فضاپیماها و ماهوارهها است.در یك RTG چندین ترموكوپل مجزا به تولید برق مشغول هستند كه در هر كدام اتصال گرم انرژی لازم را از حرارت ناشی از شكست اتمی یك ماده رادیواكتیو نظیر پلوتونیوم به دست میآورد و اتصال سرد با قرار دادن سر دیگر ترموكوپل در فضای لایتناهی مهیا میشود.
بیش از چهل سال است كه RTGها در مأموریتهای فضایی مورد استفاده قرار میگیرند. تا به حال در ۲۵ مأموریت فضایی شامل ۶ پرواز آپولو به سمت ماه، دو مأموریت فضاپیماهای پاییونیر برای بررسی مشتری و زحل (كیوان)، دو مریخنشین وایكینگ، دو مأموریت فضاپیماهای ویجر به خارج از منظومه شمسی، فضاپیمای گالیله كه به سمت مشتری رفت، كاوشگر اویسِز كه مأمور بود تا قطبهای خورشید را مشاهده و بررسی نماید و در نهایت مأموریت كاسینی-هویگنز برای مشاهده مجموعه زحل و اقمارش از این دستگاه به منظور تولید جریان برق مورد نیاز استفاده شده است.
ماژول RTG كاوشگر افقهای نو كه از ۶۸ میله سرامیكی دیاكسید پلوتونیوم۲۳۸ به وزن تقریبی ۱۱ كیلوگرم ساخته شده است، میتواند بالغ بر ۲۱۳ وات انرژی الكتریكی تولید كند.
منبع : ایرانیکا
نمایندگی زیمنس ایران فروش PLC S71200/300/400/1500 | درایو …
دریافت خدمات پرستاری در منزل
پیچ و مهره پارس سهند
تعمیر جک پارکینگ
خرید بلیط هواپیما
سید ابراهیم رئیسی رئیس جمهور سقوط بالگرد رئیسی سیدابراهیم رئیسی شهادت ایران سقوط بالگرد بالگرد حسین امیرعبداللهیان دولت سیزدهم شهادت رئیسی شهادت سید ابراهیم رئیسی
امتحانات تعطیلی مدارس هواشناسی تهران پلیس هلال احمر سیل قوه قضاییه شهرداری تهران مشهد سیل مشهد بارش باران
شهادت رئیس جمهور یارانه چین بورس قیمت خودرو قیمت دلار خودرو دلار بازار خودرو قیمت طلا حقوق بازنشستگان ایران خودرو
شهید رئیسی لیلا حاتمی ابراهیم حاتمی کیا تلویزیون سینما هنرمندان سینمای ایران شعر وزارت فرهنگ و ارشاد اسلامی زری خوشکام نمایشگاه کتاب رسانه ملی
قرآن تجهیزات پزشکی
رژیم صهیونیستی ترکیه آمریکا روسیه اسرائیل لبنان غزه فلسطین جنگ غزه حماس اوکراین ولادیمیر پوتین
فوتبال پرسپولیس استقلال لیگ برتر لیگ برتر ایران باشگاه پرسپولیس لیگ برتر انگلیس فدراسیون فوتبال منچسترسیتی تراکتور بازی بارسلونا
هوش مصنوعی سامسونگ تبلیغات اپل موبایل نمایشگاه ایران هلث هواپیما اینترنت
سلامت رژیم غذایی مغز مردان خواب آلزایمر زیبایی استرس کاهش وزن افسردگی