Во время своего двухлетнего путешествия по Марсу американскому марсоходу придется столкнуться с тяжелыми погодными условиями, которые лишат его солнечной энергии. Именно поэтому НАСА обратилось к радиоактивному плутонию.
НАСА только что успешно запустило свою долгожданную миссию «Марс 2020», цель которой — высадить Perseverance на поверхности Марса. Его задачей будет поиск следов микробной жизни в кратере Езеро. Для выполнения своей миссии марсоход сможет полагаться на радиоактивный плутоний в качестве источника энергии.
«Нам придется исследовать пыльные, а иногда и очень темные места», — говорит Джун Закрайсек, эксперт по ядерному топливу в Исследовательском центре Гленна НАСА, штат Огайо. «Когда вы находитесь в таких условиях, солнечной энергии часто недостаточно».
Случай Opportunity — прекрасный пример. Оказавшись в результате сильной пыльной бури в июне 2018 года, марсоход оставался без солнечного света в течение нескольких месяцев. Не в состоянии возобновить контакт с ним, NASA в конечном итоге было вынуждено отказаться от него в феврале 2019.
Безопасный источник энергии
Чтобы предотвратить повторение подобных отказов с использованием Perseverance, инженеры решили использовать атомную энергию. Называется многоцелевым радиоизотопным термоэлектрическим генератором (MMRTG), его система должна иметь возможность питать его в течение примерно четырнадцати лет.
Обратите внимание, что марсоход Curiosity , все еще работающий на Марсе с 2012 года, также извлекает выгоду из этого источника энергии. Более того, MMRTG Perseverance в значительной степени основан на MMRTG его двоюродного брата. Плутоний распадется, испуская тепло, которое генератор преобразует в энергию для питания всех инструментов ровера.
Это тепло также будет использоваться для защиты от холодных ночей и зим на Марсе. Марсианская атмосфера примерно в сто раз тоньше земной. Без этого «теплового одеяла» планета не может удерживать тепловую энергию. На месте средняя температура составляет около -60 °С.
Зимой вблизи полюсов температура может опускаться до -125 °С. Летний день на Марсе, конечно, может достигать 20 °C вблизи экватора, но ночью температура может опускаться до -73 °C.
Обратите внимание, что этот плутоний изначально не был плутонием. Это был нептуний. Инженеры облучали его нейтронами в ядерном реакторе в течение почти двух месяцев, чтобы превратить в плутоний, совместимый с MMRTG. Затем элемент соединяется с керамикой, что делает его более безопасным соединением, чем то, которое используется в оружии.