Ядерну батарею для супутників вперше випробовують у космосі

На орбіту вийшов перший у світі комерційний супутник з ядерним джерелом живлення. Малий апарат несе батарею, що перетворює енергію розпаду тритію безпосередньо в електрику. Ця технологія розрахована на роботу в умовах постійної тіні, де сонячні панелі не працюють.

Супутник на орбіті Землі
Супутник на орбіті Землі. Авторство: SpaceX

Енергія з бета-частинок

Компанія City Labs із Флориди створила мікроджерело енергії NanoTritium на основі бетавольтаїчної технології. Тритій, радіоактивний ізотоп водню, під час розпаду випускає бета-частинки, а напівпровідник перетворює їх у струм. За принципом це нагадує сонячну панель, тільки замість фотонів працюють електрони.

Період напіврозпаду тритію становить 12,3 року, тому потужність цього джерела поступово знижується, але навіть через два десятиліття воно продовжує генерувати струм. Радіоізотопні термоелектричні генератори (РІТЕГ), якими оснащені зонди Voyager, отримують тепло від плутонію-238 і конвертують його в електрику. Нова технологія обходиться без проміжного нагрівання і дає енергію напряму.

Тестування в польоті

Ракета Falcon 9 стартувала 7 липня з бази космічних сил Ванденберг у Каліфорнії з 81 корисним навантаженням. Серед них і супутник BOHR (Betavoltaic Orbital High-Reliability) від City Labs.

Подія в Києві на перетині мистецтва, космосу та технологій! Дізнатися більше
Старт Falcon 9 із місією Transporter-17 і посадка першого ступеня. Відео: SpaceX / SciNews

На цьому етапі тритієве ядро не є основним джерелом енергії апарата і для поточних операцій BOHR використовує сонячні панелі. Запуск має на меті випробувати працездатність бетавольтаїчної батареї в орбітальних умовах, як повідомляє Space.com.

Альтернатива для місячної ночі

Постійно затінені кратери на полюсах Місяця непридатні для тривалої роботи апаратів із сонячними панелями. Температура в таких зонах опускається нижче −170 °C.

Посадкові місії програми Artemis спрямовані на регіон південного полюса, де поруч із затіненими кратерами зосереджені поклади водяного льоду. Для їхнього дослідження потрібні джерела енергії, незалежні від сонячного світла.

NASA вже фінансує створення ядерних реакторів для забезпечення місячної бази. Хоча NanoTritium поки генерує замало енергії для подібних завдань, у City Labs розраховують поступово наростити потужність.

Регуляторний прецедент

Створення BOHR і тритієвих технологій City Labs профінансувало Міністерство оборони США. Апарат також став першим з ядерним компонентом, схваленим Федеральною авіаційною адміністрацією (FAA) за процедурою президентського меморандуму з національної безпеки NSPM-20 від 2019 року.

У компанії вважають, що після успішного випробування подібні джерела живлення стануть доступними й для оборонних, і для приватних космічних програм. Низький рівень випромінювання тритію вже дозволив інтегрувати батареї NanoTritium у стандартне комерційне пускове середовище без додаткових заходів безпеки.

Новини інших медіа