多任务放射性同位素热电发生器

多任务放射性同位素热能发电机multi-mission radioisotope thermoelectric generator),简称MMRTG是一种放射性同位素热能发电机(RTG),主要为美国宇航局太空探索任务如(火星科学实验室等)而开发,隶属美国能源部核能办公室下辖的太空和国防电力系统办公室所管辖。该发电机由航空喷气洛克达因(Aerojet Rocketdyne)和德立台能源系统公司(Teledyne Energy Systems)组成的专业团队所研发。
背景
太空探索任务需要安全、可靠、长寿型的能源系统为航天器及科学探测仪器提供电力和热能。而放射性同位素热能发电机(RTG)是一种独特的能源—本质上它是一种能可靠地将热能转化为电能的核电池。在过去的四十年里,美国总共发射了26艘探测器和45台放射性同位素热能发电机。

功能
固态热电偶将放射性同位素二氧化钚238自然衰变产生的热量转化为电能,与太阳能电池板不同,放射性同位素热能发电机不依赖太阳,因此可以用于深空任务。

历史
2003年6月,美国能源部(DOE)将“多任务放射性同位素热能发电机”(MMRTG)合同授予航空喷气洛克达因公司牵头的团队。航空喷气洛克达因公司和德立台能源系统公司在过去泰莱达因公司为以前太空探索任务所设计的斯纳普19型热电转换器基础上合作开发了多任务型放射性同位素热能发电机的设计概念。SNAP-19型热电转换器曾主要为先驱者10号和先驱者11号探测器,其设计功率在任务开始时为125瓦,但14年后则降至100瓦左右,在使用初期提供约2.8瓦/千克的电力。

多任务放射性同位素热能发电机可在真空和行星大气层中运行,例如在火星表面。它的设计目标包括确保高度安全性、在14年的最短使用寿命期内进一步优化功率水平并减轻机身重量。

2015年2月20日,美国宇航局的一位官员报告说,美国宇航局有足够多的钚来为另外三台与“好奇号”火星车所用的那种多任务放射性同位素热能发电机提供燃料,其中一台已分配给火星2020探测车。

即将发射的美国宇航局探索土卫六的蜻蜓号探测器也会使用多任务放射性同位素热能发电机,在此该发电机将主要用于给一组锂离子电池充电,然后用这种高功率密度电池让一架四轮直升机在土卫六表面上空作短距离飞行 。

成本
多任务放射性同位素热能发电机的制造成本估计为1.09亿美元,研发成本为8300万美元。相比之下,通用热源热电机的生产和装备费用大约只要1.18亿美元。
另请参阅

  • 先进斯特林放射性同位素发电机
  • 放射性同位素热能发电机(RTG)

*太空核能

参考文献
外部链接

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