🤙🏾 🌽 📠 अंतरिक्ष शक्ति 👩🏻‍🚒 🤟🏽 🕸️

आधी सदी पहले, सोवियत वैज्ञानिक निकोलाई कार्दाशेव ने एक पैमाने का गठन किया था जिसमें सभ्यता के विकास का स्तर उपयोग की गई ऊर्जा की मात्रा से निर्धारित किया गया था। दृष्टिकोण बहुत तार्किक है - जब मानव जाति ने घोड़ों, कोयले, तेल और परमाणु क्षय की ऊर्जा में महारत हासिल की - हर बार यह शक्ति के एक नए स्तर पर पहुंच गया। अंतरिक्ष अन्वेषण न केवल उपग्रह को कक्षा में रखने की क्षमता पर निर्भर करता है, बल्कि उन प्रौद्योगिकियों पर भी निर्भर करता है जो इसे कार्य करने में सक्षम बनाती हैं। और ऊर्जा के साथ अंतरिक्ष यान प्रदान करना अंतरिक्ष यात्रियों के सबसे महत्वपूर्ण पहलुओं में से एक है। लोग किन तरीकों के साथ आए?

कलाकार जेम्स वॉन

समस्या का निरूपण

एक अंतरिक्ष यान की बिजली आपूर्ति की समस्या में, दो मानदंडों को प्रतिष्ठित किया जा सकता है, जो विभिन्न दृष्टिकोणों को नेत्रहीन रूप से वितरित करना संभव बनाता है। यह शक्ति और अवधि है। वास्तव में, यह तर्कसंगत है कि कुछ तकनीकी समाधान "कई, लेकिन लंबे समय तक" कार्य के लिए उपयोग किए जाते हैं, और दूसरों के लिए "दशकों के लिए, भले ही केवल थोड़ा सा।" यदि आप इन मानदंडों को ग्राफ़ की धुरी के रूप में लेते हैं, तो आपको निम्न चित्र मिलते हैं:

स्पेसक्राफ्ट पावर सिस्टम्स , डेविड डब्ल्यू मिलर, जॉन केसी

पहला उपग्रह चार्ज चांदी-जस्ता बैटरी के साथ उड़ान पर गया, जिसने 21 दिनों के लिए "बीप-बीप" ट्रांसमीटर प्रदान किया। समाधान तर्कसंगत था - प्रयोगात्मक सौर पैनल डी सुविधा में लाइन में इंतजार कर रहे थे, जो स्पुतनिक -3 बन गया (15 मई, 1954 को लॉन्च किया गया)। चांदी-जस्ता बैटरी, उनके उच्च ऊर्जा घनत्व और उच्च निर्वहन धाराओं के कारण, व्यापक रूप से अंतरिक्ष यात्रियों में उपयोग की जाती है, और उनकी खामी यह है कि रिचार्ज चक्रों की छोटी संख्या तब महत्वहीन होती है जब बैटरी एक बार उपयोग की जाती है। सोयुज़ जहाज के साथ एक दिलचस्प कायापलट हुआ - 7K-T संशोधन (सोयूज़ -10 - सोयूज़ -40, -13, -16, -19 और -22 को छोड़कर, पहले जहाज सौर पैनलों के साथ उड़ान भरे थे। केवल दो दिनों के लिए पावर रिजर्व के साथ बैटरी को छोड़कर, और "-TM" के अगले संशोधन के साथ सौर पैनल फिर से और पहले से ही स्थायी रूप से वापस आ गए थे।अब तक, बैटरी उपकरणों के लिए एक तर्कसंगत समाधान बनी हुई है जो अब कुछ दिनों तक नहीं चलेगी और बड़ी मात्रा में बिजली की आवश्यकता नहीं होगी। कभी-कभी गैर-रिचार्जेबल तत्वों को भी उपकरणों पर डाल दिया जाता है, उदाहरण के लिए, MASCOT जंपिंग जांच, Ryugu क्षुद्रग्रह पर इंटरप्लेनेटरी स्टेशन हायाबुसा -2 से गिरा, लिथियम-थियोनाइल क्लोराइड तत्वों का इस्तेमाल किया, जो 16 घंटे तक चलता है। लेकिन रिचार्जेबल तत्व अधिक सामान्य हैं, उनके साथ काम करना अधिक सुविधाजनक है, क्योंकि यदि आवश्यक हो, तो डिवाइस को डिसाइड करने के बिना शुरू करने से पहले उन्हें रिचार्ज किया जा सकता है। इसकी उच्च विशेषताओं के कारण, लिथियम-आयन कोशिकाएं अब न केवल घरेलू उपकरणों में, बल्कि अंतरिक्ष यान पर भी बहुत व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं।जो अब कुछ दिनों तक काम नहीं करेगा और बड़ी मात्रा में बिजली की आवश्यकता नहीं होगी। कभी-कभी गैर-रिचार्जेबल तत्वों को भी उपकरणों पर डाल दिया जाता है, उदाहरण के लिए, MASCOT जंपिंग जांच, Ryugu क्षुद्रग्रह पर इंटरप्लेनेटरी स्टेशन हायाबुसा -2 से गिरा, लिथियम-थियोनाइल क्लोराइड तत्वों का इस्तेमाल किया, जो 16 घंटे तक चलता है। लेकिन रिचार्जेबल तत्व अधिक सामान्य हैं, उनके साथ काम करना अधिक सुविधाजनक है, क्योंकि यदि आवश्यक हो, तो डिवाइस को डिसाइड करने के बिना शुरू करने से पहले उन्हें रिचार्ज किया जा सकता है। इसकी उच्च विशेषताओं के कारण, लिथियम-आयन कोशिकाएं अब न केवल घरेलू उपकरणों में, बल्कि अंतरिक्ष यान पर भी बहुत व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं।जो अब कुछ दिनों तक काम नहीं करेगा और बड़ी मात्रा में बिजली की आवश्यकता नहीं होगी। कभी-कभी गैर-रिचार्जेबल तत्वों को भी उपकरणों पर डाल दिया जाता है, उदाहरण के लिए, MASCOT जंपिंग जांच, Ryugu क्षुद्रग्रह पर इंटरप्लेनेटरी स्टेशन हायाबुसा -2 से गिरा, लिथियम-थियोनाइल क्लोराइड तत्वों का इस्तेमाल किया, जो 16 घंटे तक चलता है। लेकिन रिचार्जेबल तत्व अधिक सामान्य हैं, उनके साथ काम करना अधिक सुविधाजनक है, क्योंकि यदि आवश्यक हो, तो डिवाइस को डिसाइड करने के बिना शुरू करने से पहले उन्हें रिचार्ज किया जा सकता है। इसकी उच्च विशेषताओं के कारण, लिथियम-आयन कोशिकाएं अब न केवल घरेलू उपकरणों में, बल्कि अंतरिक्ष यान पर भी बहुत व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं।लिथियम थिओनाइल क्लोराइड तत्वों का इस्तेमाल किया, जो 16 घंटे तक चलता है। लेकिन रिचार्जेबल तत्व अधिक सामान्य हैं, उनके साथ काम करना अधिक सुविधाजनक है, क्योंकि यदि आवश्यक हो, तो डिवाइस को डिसाइड करने के बिना शुरू करने से पहले उन्हें रिचार्ज किया जा सकता है। इसकी उच्च विशेषताओं के कारण, लिथियम-आयन कोशिकाएं अब न केवल घरेलू उपकरणों में, बल्कि अंतरिक्ष यान पर भी बहुत व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं।लिथियम थिओनाइल क्लोराइड तत्वों का इस्तेमाल किया, जो 16 घंटे तक चलता है। लेकिन रिचार्जेबल तत्व अधिक सामान्य हैं, उनके साथ काम करना अधिक सुविधाजनक है, क्योंकि यदि आवश्यक हो, तो डिवाइस को डिसाइड करने के बिना शुरू करने से पहले उन्हें रिचार्ज किया जा सकता है। इसकी उच्च विशेषताओं के कारण, लिथियम-आयन कोशिकाएं अब न केवल घरेलू उपकरणों में, बल्कि अंतरिक्ष यान पर भी बहुत व्यापक रूप से उपयोग की जाती हैं।

MASCOT Hayabusa-2

यदि ऊर्जा की बहुत आवश्यकता होती है, लेकिन थोड़े समय के लिए, यह रासायनिक स्रोतों का उपयोग करने के लिए समझ में आता है। उदाहरण के लिए, अंतरिक्ष शटल पर तथाकथित APUs थे। हवाई जहाज पर सहायक बिजली संयंत्र के साथ पूरी तरह से समान नाम के बावजूद, ये विशिष्ट उपकरण थे। दहन कक्ष (हाइड्रोजन-आधारित ईंधन और नाइट्रोजन टेट्रोक्साइड) में रासायनिक ईंधन को जलाया गया था, टरबाइन को गर्म गैस की आपूर्ति की गई थी, और इसके रोटेशन ने शटल के हाइड्रोलिक सिस्टम में ऊर्जा के मध्यवर्ती रूपांतरण के बिना बिजली में दबाव बनाया। हाइड्रॉलिक्स ने ऑर्बिटर के नियंत्रण सतहों को कक्षा में उतारने और उतरने के चरणों में बदल दिया। यह उत्सुक है कि अब लिथियम-आयन बैटरी की ऊर्जा घनत्व ऐसे मूल्यों तक पहुंच गई है कि इलेक्ट्रॉन लॉन्च वाहन दिखाई दिया है,जिसमें एक टर्बोपंप इकाई (इंजन को ईंधन की आपूर्ति के लिए एक उपकरण) एक समान कार्य करता है, उसे बैटरी पंप के साथ इलेक्ट्रिक पंप से बदल दिया गया था। बैटरी की एक बड़ी मात्रा में नुकसान की भरपाई विकास की सादगी से हुई।

ईधन कोशिकाएं

अंतरिक्ष शटल ईंधन सेल

यदि अंतरिक्ष उड़ान की अवधि दो से तीन सप्ताह से अधिक नहीं होती है, तो, विशेष रूप से मानवयुक्त अंतरिक्ष यान के लिए, तथाकथित ईंधन सेल बहुत आकर्षक हो जाते हैं। जैसा कि आप जानते हैं, हाइड्रोजन बड़ी मात्रा में गर्मी की रिहाई के साथ ऑक्सीजन में जलता है, और इसका उपयोग करने वाले रॉकेट इंजन सबसे कुशल हैं। और हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के संयोजन से सीधे बिजली प्राप्त करने की क्षमता ने बिजली के स्रोत उत्पन्न किए हैं, जो कि, न केवल अंतरिक्ष यात्रियों में उपयोग किए जाते हैं।

एक ईंधन सेल निम्नानुसार काम करता है: हाइड्रोजन एनोड में प्रवेश करता है, एक सकारात्मक रूप से चार्ज आयन बन जाता है और एक इलेक्ट्रॉन को बंद कर देता है। कैथोड पर, हाइड्रोजन आयन इलेक्ट्रॉन प्राप्त करते हैं, ऑक्सीजन अणुओं के साथ संयोजन करते हैं और पानी बनाते हैं।

कई कोशिकाओं को जोड़ने और अधिक घटकों की आपूर्ति करके, उच्च शक्ति वाले ईंधन सेल को प्राप्त करना आसान है। और काम के परिणामस्वरूप जारी किए गए पानी का उपयोग चालक दल की जरूरतों के लिए किया जा सकता है। संपत्तियों के संयोजन ने अपोलो जहाजों के लिए ईंधन कोशिकाओं की पसंद का निर्धारण किया (और, वैसे, यूनियनों के चंद्र संस्करणों के लिए, उन्हें शुरू में भी चुना गया था), शटल और बुरान।

यह ध्यान देने योग्य है कि ईंधन कोशिकाएं सैद्धांतिक रूप से प्रतिवर्ती हो सकती हैं, हाइड्रोजन और ऑक्सीजन के लिए पानी को अलग करना, बिजली का भंडारण और काम करना, वास्तव में, बैटरी की तरह, लेकिन व्यवहार में एस्ट्रोनॉटिक्स में ऐसे समाधान अभी तक मांग में नहीं हैं।

नाम दिया गया सूरज

सौर ऊर्जा के बिना पृथ्वी पर जीवन असंभव है - पौधे प्रकाश में बढ़ते हैं, और ऊर्जा खाद्य श्रृंखला के साथ आगे बढ़ती है। और अंतरिक्ष यात्रियों के लिए, सूर्य तुरंत एक सुलभ और मुक्त स्रोत के रूप में माना जाने लगा। सौर पैनल, वानगार्ड -1 (यूएसए) और "स्पुतनिक -3" (यूएसएसआर) के साथ पहला उपग्रह 1958 में पहले से ही उड़ान पर था।

सौर पैनलों की सुंदरता बिजली में प्रकाश का प्रत्यक्ष रूपांतरण है - अर्धचालक पर गिरने वाले फोटॉन सीधे इलेक्ट्रॉनों की आवाजाही का कारण बनते हैं। कोशिकाओं को श्रृंखला में और समानांतर में जोड़कर, आवश्यक वोल्टेज और वर्तमान मूल्यों को प्राप्त किया जा सकता है।

अंतरिक्ष की स्थिति में, सौर पैनलों की कॉम्पैक्टनेस बहुत महत्वपूर्ण है, उदाहरण के लिए, आईएसएस के विशाल "पंख" बहुत पतले पैनल से बने होते हैं, जिन्हें एक समझौते के साथ परिवहन स्थिति में मोड़ दिया गया था।

आईएसएस पैनलों का

अब तक का वीडियो प्रकटीकरण , सौर पैनल सबसे अच्छा विकल्प बने हुए हैं, अगर सालों तक ऊर्जा के साथ अंतरिक्ष यान की आपूर्ति करना आवश्यक है। लेकिन, निश्चित रूप से, वे किसी भी अन्य समाधान की तरह, अपनी कमियां हैं।

सबसे पहले, कम पृथ्वी की कक्षा में, उपग्रह लगातार पृथ्वी की छाया में जाएगा, और बैटरी के साथ पैनलों को पूरक करना आवश्यक है ताकि बिजली की आपूर्ति निरंतर हो। बैटरी और सौर पैनल के अतिरिक्त क्षेत्र को कक्षा की धूप में चार्ज करने के लिए उपग्रह के विद्युत प्रणाली के द्रव्यमान में काफी वृद्धि होती है।

इसके अलावा, सौर विकिरण की शक्ति उलटा वर्ग कानून का पालन करती है: बृहस्पति पृथ्वी की तुलना में 5 गुना दूर है, लेकिन इसकी कक्षा में एक ही सौर पैनलों वाले अंतरिक्ष यान को 25 गुना कम बिजली मिलेगी।

सौर पैनल धीरे-धीरे ब्रह्मांडीय विकिरण की परिस्थितियों में कम हो रहे हैं, इसलिए उनके क्षेत्र की गणना लंबे मिशनों के लिए मार्जिन के साथ की जानी चाहिए।

किसी बिंदु पर आवश्यक शक्ति में वृद्धि के साथ सौर पैनलों के द्रव्यमान में एक रैखिक वृद्धि उन्हें अन्य प्रणालियों की तुलना में बहुत भारी बनाती है।

बैटरी के लिए वैकल्पिक

यदि आप नर्बी गुलिया की अद्भुत पुस्तक "इन सर्च ऑफ़ एन एनर्जी कैप्सूल" पढ़ते हैं, तो आपको याद हो सकता है कि आदर्श बैटरी की एक लंबी खोज के बाद, वह सुरक्षित विनाश के लिए संशोधित फ्लाईवहेल्स पर बस गया। अब लिथियम-आयन बैटरियों की सफलताओं के साथ, यह विषय कम दिलचस्प नहीं है, लेकिन एक अनचाहे फ्लाईव्हील में ऊर्जा के भंडारण पर प्रयोग भी अंतरिक्ष में किए गए थे। 21 वीं सदी की शुरुआत में, हनीवेल ने चक्का, संचयकों के साथ प्रयोग किए । सैद्धांतिक रूप से, यह दिशा दिलचस्प भी हो सकती है क्योंकि उपग्रह के अभिविन्यास प्रणाली में फ्लाईव्हील का उपयोग किया जाता है, और अंतरिक्ष में आवश्यक स्थिति बनाए रखने और ऊर्जा भंडारण के तरीकों को जोड़ना संभव है।

ध्यान लगाओ

यहां तक कि अवधारणा को विकसित करने के चरण में, यह स्पष्ट था कि स्वतंत्रता स्टेशन (आईएसएस के रूप में कई बदलावों के बाद) को बहुत अधिक बिजली की आवश्यकता होगी। और 1989 की गणना से पता चला कि सौर कलेक्टर केवल सौर पैनलों से बिजली की आपूर्ति की तुलना में 3 से 4 बिलियन डॉलर (आज की कीमतों में 6-8 बिलियन) की बचत कर पाएंगे। ये डिजाइन क्या हैं?

स्वतंत्रता के शुरुआती डिजाइनों में से एक।

किनारों के चारों ओर हेक्सागोन निर्माण सौर सांद्रता हैं। दर्पण एक परवलय बनाते हैं जो फोकस में स्थित रिसीवर पर सूर्य का प्रकाश जमा करता है। इसमें, शीतलक फोड़े, गैस टरबाइन को चालू करता है, जिससे बिजली उत्पन्न होती है। इसके आगे का पैनल एक हीट रेडिएटर है जिसमें शीतलक तरल में वापस प्रवेश करता है।

दुर्भाग्य से, डिज़ाइन, स्वतंत्रता स्टेशन के लिए कई विचारों की तरह, बजट में कटौती का शिकार हुआ, और आईएसएस केवल सौर पैनलों का उपयोग करता है, इसलिए हम अभ्यास में यह पता नहीं लगा सकते हैं कि क्या लागत बचत पूरी हुई थी। यह ध्यान देने योग्य है कि सौर कलेक्टरों का उपयोग पृथ्वी पर भी किया जाता है, लेकिन उन्हें दर्पण को केंद्रित किए बिना सबसे सरल रूप में वितरित किया जाता है - उनकी ड्राइव लागत को बहुत बढ़ाती है।

गर्मी और बिजली

जब सूर्य चमकीले उपरी भाग पर चमकता है, तो कोई ब्रह्मांडीय ठंड में विश्वास नहीं कर सकता है। दरअसल, चंद्रमा के प्रज्ज्वलित पक्ष पर तापमान 100 डिग्री सेल्सियस से ऊपर हो जाता है। लेकिन एक चांदनी रात में सतह 100 डिग्री सेल्सियस से नीचे ठंडा हो जाती है। मंगल पर, औसत तापमान लगभग -60 ° C है। और बृहस्पति की कक्षा में, जैसा कि हमने पहले ही कहा है, सूर्य पृथ्वी पर जो भी जाता है उसका केवल 1/25 हिस्सा देता है। और, सौभाग्य से ग्रह रोवर्स और इंटरप्लेनेटरी स्टेशनों के लिए, एक विकल्प है जिसमें अंतरिक्ष यान की हीटिंग और बिजली की आपूर्ति आसानी से प्रदान की जाती है।

जैसा कि आप जानते हैं, एक ही पदार्थ में कई आइसोटोप हो सकते हैं - परमाणु, नाभिक में केवल न्यूट्रॉन की संख्या में भिन्नता। और दोनों स्थिर और आइसोटोप दोनों अलग-अलग गति से क्षय कर रहे हैं। एक सुविधाजनक अर्ध-जीवन के साथ एक तत्व उठाया, आप इसे एक ऊर्जा स्रोत के रूप में उपयोग कर सकते हैं।

सबसे लोकप्रिय आइसोटोप में से एक ²³⁸ पु (प्लूटोनियम -238) है। शुद्ध प्लूटोनियम -238 का एक ग्राम लगभग 0.5 वाट गर्मी उत्पन्न करता है, और 87.7 साल का आधा जीवन का मतलब है कि लंबे समय तक पर्याप्त ऊर्जा होगी।

तथ्य यह है कि परमाणु क्षय रिलीज गर्मी का मतलब है कि यह किसी भी तरह बिजली में बदल जाना चाहिए। इसके लिए, एक थर्मोकपल का सबसे अधिक बार उपयोग किया जाता है - एक साथ जुड़े दो अलग-अलग धातुएं बिजली उत्पन्न करती हैं जब हीटिंग असमान होती है। रेडियोधर्मी आइसोटोप और थर्मोइलेक्ट्रिक कन्वर्टर्स के क्षय के रूप में एक ऊर्जा स्रोत के संयोजन ने "रेडियो आइसोटोप थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर" या आरटीजी नाम दिया।

आरटीजी योजना

RTGs का व्यापक रूप से अंतरिक्ष यात्रियों में उपयोग किया जाता है: उन्होंने अपोलो अंतरिक्ष यात्रियों द्वारा चंद्रमा पर छोड़े गए वैज्ञानिक उपकरणों के मॉड्यूल के लिए बिजली उत्पन्न की, सोवियत लूनोखोड्स को आइसोटोप के क्षय द्वारा गर्म किया गया, मार्टियन वाइकिंग स्टेशनों ने RTG पर बिजली से काम किया और मंगल जिज्ञासा के साथ यात्रा की। आरटीजी बाहरी सौर मंडल की यात्रा करने वाले उपकरणों के लिए बिजली का एक नियमित स्रोत हैं - "पायनियर्स", "मल्लाह", "न्यू होराइजन्स" और अन्य।

RTG बहुत सुविधाजनक हैं कि उन्हें किसी भी नियंत्रण की आवश्यकता नहीं है, चलती भागों में नहीं हैं और दशकों तक काम करने में सक्षम हैं - वायेजर बिजली उत्पादन में कमी के कारण उपकरण का हिस्सा बंद करने की आवश्यकता के बावजूद चालीस से अधिक वर्षों से परिचालन में हैं। दुर्भाग्य से, उनके पास एक खामी है - कम ऊर्जा घनत्व (एक शक्तिशाली आरटीजी बहुत अधिक वजन होगा) और ईंधन की उच्च कीमत। संयुक्त राज्य अमेरिका में प्लूटोनियम -238 उत्पादन के बंद होने और बढ़ती कीमतों ने इस तथ्य को प्रभावित किया कि इंटरप्लेनेटरी स्टेशन "जूनो" विशाल सौर पैनलों के साथ बृहस्पति के पास गया।

परमाणु प्रौद्योगिकियों को सुरक्षा के मुद्दों को उठाना सुनिश्चित है, और आरटीजी ने लंबे समय से इसके समर्थन के लिए प्रौद्योगिकियों की स्थापना की है। 1964 के बाद, जब RTG द्वारा संचालित उपग्रह के साथ एक अमेरिकी वाहक रॉकेट की दुर्घटना के कारण पूरे ग्रह में विकिरण की पृष्ठभूमि में एक उल्लेखनीय वृद्धि हुई, RTG को कैप्सूल में पैक किया गया जो वायुमंडल में गिरावट का सामना कर सकता था, और बाद की दुर्घटनाओं ने कोई ध्यान देने योग्य निशान नहीं छोड़ा।

परिवर्तनों की जटिलता

ऊष्मा को विद्युत में परिवर्तित करने का एकमात्र विकल्प थर्मोइलेक्ट्रिक जनरेटर नहीं है। थर्मिओनिक कन्वर्टर्स में एक वैक्यूम लैंप के कैथोड को गरम किया जाता है। इलेक्ट्रॉनों "कूद" एनोड, एक विद्युत प्रवाह बनाने के लिए। थर्मोइलेक्ट्रिक कन्वर्टर्स गर्मी को इंफ्रारेड लाइट में बदल देते हैं, जिसे बाद में सोलर पैनल के समान बिजली में बदल दिया जाता है। क्षार धातुओं पर आधारित थर्मोइलेक्ट्रिक कनवर्टर सोडियम और सल्फर लवण से बने इलेक्ट्रोलाइट का उपयोग करता है। स्टर्लिंग इंजन तापमान अंतर को गति में परिवर्तित करता है, जिसे बाद में एक जनरेटर द्वारा बिजली में परिवर्तित किया जाता है।

ओवरहेड रिएक्टर

मानव जाति के लिए ज्ञात सभी नियंत्रित ऊर्जा स्रोतों में से, परमाणु ईंधन में सबसे अधिक घनत्व है - यूरेनियम का एक ग्राम 2 टन तेल या तीन टन कोयले के रूप में अधिक ऊर्जा का उत्पादन करने में सक्षम है। इसलिए, यह आश्चर्यजनक नहीं है कि परमाणु रिएक्टर एक आशाजनक विकल्प है जब अंतरिक्ष यान को लंबे समय तक बड़ी मात्रा में ऊर्जा की आपूर्ति करना आवश्यक होता है।

वाम अमेरिकी SNAP, सही सोवियत "बूक"

अंतरिक्ष रिएक्टरों पर काम 1960 के दशक में वापस शुरू हुआ। अंतरिक्ष में जाने वाला पहला अमेरिकी एसएनएपी -10 ए था, जो 43 दिनों तक कक्षा में काम करता था और एक दुर्घटना के कारण बंद हो गया था जो रिएक्टर प्रणाली से संबंधित नहीं था। उसके बाद, यूएसएसआर ने पदभार संभाल लिया। यूएस-ए उपग्रहों को अमेरिकी विमान वाहक स्ट्राइक समूहों के आंदोलन को ट्रैक करने के लिए डिज़ाइन किया गया था, लेगेंडा लक्ष्यीकरण प्रणालियों ने सक्रिय रडार प्रणाली को ऊर्जा प्रदान करने के लिए बाक परमाणु रिएक्टर को बोर्ड पर ले जाया, और उनमें से तीन दर्जन से अधिक लॉन्च किए गए थे। 80 के दशक के उत्तरार्ध में, पुखराज रिएक्टर ने दो बार अंतरिक्ष में उड़ान भरी, कम परमाणु ईंधन का उपयोग करके और अधिक दक्षता के साथ - 150 kW तापीय शक्ति "पुखराज" ने 6 kW विद्युत बनाम 100 और 3 Buk के लिए उत्पादन किया। यह एक अन्य ऊर्जा कनवर्टर के उपयोग सहित प्राप्त किया गया था - थर्मोइलेक्ट्रिक के बजाय थर्मियोनिक।लेकिन 1988 के बाद, बोर्ड पर परमाणु रिएक्टरों वाले उपग्रह अब नहीं उड़े।

परमाणु रिएक्टरों में रुचि का पुनरुद्धार 21 वीं सदी में हुआ। पश्चिम में, यह शेयरों में कमी और आरटीजी के लिए प्लूटोनियम -238 की कीमत में वृद्धि के कारण है। संयुक्त राज्य अमेरिका में, किलोपावर रिएक्टर विकसित किया जा रहा है, जिसका कार्य RTG का एक एनालॉग बन जाएगा। एक दिलचस्प विशेषता यह है कि रिएक्टर को स्व-विनियमन के लिए डिज़ाइन किया गया है और, सक्रियण के बाद, आरटीजीएस की तरह, पर्यवेक्षण की आवश्यकता नहीं है। रूस में, एक मेगावाट श्रेणी की परमाणु स्थापना परियोजना विकसित की जा रही है। इलेक्ट्रिक प्रोपल्शन इंजन के संयोजन में, मौलिक रूप से नई क्षमताओं के साथ एक डिजाइन, एक बहुत ही कुशल कक्षीय टग प्राप्त किया जाना चाहिए।

रिएक्टर सुरक्षा RTGs की तुलना में अन्य सिद्धांतों पर आधारित है। शुरू करने से पहले, रिएक्टर साफ है (यूरेनियम विषाक्त है, लेकिन इसे दस्ताने के साथ सुरक्षित रूप से लिया जा सकता है), इसलिए, दुर्घटना की स्थिति में, इसके विपरीत, गैस जनरेटर स्थापित किए जाते हैं जो मज़बूती से इसे वायुमंडल की घनीभूत परतों में नष्ट कर देते हैं। लेकिन स्विच करने के बाद, खतरनाक आइसोटोप रिएक्टर में जमा होने लगते हैं, और एक दुर्घटना की स्थिति में सोवियत यूएस-ए के उपग्रहों ने रिएक्टर को उच्च दफन कक्षा में ले लिया। मुड़े हुए रिएक्टर अभी भी हमारे सिर के ऊपर से उड़ते हैं, लेकिन, कक्षाओं के जीवनकाल को देखते हुए, भविष्य के अंतरिक्ष मैला ढोने वाले जल्द ही उन तक पहुंचेंगे और उन्हें उपयोगी संसाधनों तक ले जाएंगे, जहां वे वातावरण में जलेंगे।

केबल जनरेटर

जैसा कि आप जानते हैं, पृथ्वी का एक चुंबकीय क्षेत्र है। यह पहले से ही अंतरिक्ष यान अभिविन्यास प्रणालियों में उपयोग किया जा रहा है, लेकिन एक और विकल्प है। यदि आप एक लंबी केबल खोलते हैं, तो आप या तो डिवाइस को ब्रेक देकर बिजली प्राप्त कर सकते हैं, या केबल के माध्यम से करंट को तेज कर सकते हैं।

उपग्रह पर काम करने वाले बलों ने प्रवाहकीय केबल को जारी किया,

अब तक, अंतरिक्ष मलबे की मात्रा को कम करने के लिए केबलों के साथ उपकरणों को ब्रेक करने के विचार ने सबसे अधिक विकास प्राप्त किया है, लेकिन इस तरह से उपग्रह को शक्ति प्रदान करना तकनीकी रूप से संभव है, बहुत लंबे समय तक नहीं।

निष्कर्ष

अब अंतरिक्ष यान बिजली आपूर्ति उद्योग सक्रिय रूप से विकसित हो रहा है। सौर पैनल और बैटरी अधिक कुशल हो रहे हैं, और अंतरिक्ष परमाणु रिएक्टरों पर काम फिर से शुरू होने से बिजली के नए शक्तिशाली स्रोतों के उभरने की उम्मीद है।

पोर्टल "एन + 1" के लिए तैयार सामग्री ।

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