Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator: differenze tra le versioni
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== Panoramica ==
Un generatore termoelettrico a radioisotopi (RTG) è essenzialmente una “batteria nucleare” che converte il [[calore]] in [[elettricità]]. La NASA e il Dipartimento dell’Energia (DOE) hanno sviluppato una nuova generazione di sistemi di alimentazione che possono essere usati in una varietà di missioni.<ref>{{Cita web|url=https://energy.gov/ne/nuclear-reactor-technologies/space-power-systems|titolo=Space and Defense Power Systems {{!}} Department of Energy|sito=energy.gov|lingua=en|accesso=2017-04-17}}</ref><ref>{{Cita web|url=https://solarsystem.nasa.gov/rps/program.cfm|titolo=About the RPS Program|sito=Solar System Exploration|accesso=2017-04-17}}</ref> Il ''Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator'' (MMRTG), è stato disegnato per operare specificatamente su [[Marte (astronomia)|Marte]] e nel [[Vuoto (fisica)|vuoto]] dello [[Spazio (astronomia)|spazio]]. Esso ha un disegno modulare flessibile capace di incontrare i bisogni di una grande varietà di missioni, dato che genera energia elettrica con una [[Potenza elettrica|potenza]] inferiore rispetto alle precedenti generazioni di RTG, con circa 110 [[Watt|W]] al lancio.<ref>{{Cita web|url=https://solarsystem.nasa.gov/rps/rtg.cfm#mmrtg|titolo=Radioisotope Thermoelectric Generator (RTG)|sito=Solar System Exploration|accesso=2017-04-17}}</ref> Gli obiettivi del disegno includono livelli di potenza ottimizzati per una vita minima di 14 [[Anno|anni]] ed assicurando un elevato grado di sicurezza. Il primo RTG nello spazio risale nel [[1961]], e da quel momento 46 di essi volarono a bordo di 27 missioni spaziali.<ref>{{Cita web|url=https://solarsystem.nasa.gov/rps/faq.cfm#q9|titolo=FAQ|sito=Solar System Exploration|accesso=2017-04-17}}</ref> Questa fonte di elettricità ha permesso alla NASA di esplorare il [[Sistema solare|Sistema Solare]] per circa 4 decadi, continuando tuttora, includendo le missioni [[Programma Apollo|Apollo]] sulla [[Luna]]<ref>{{Cita web|url=https://solarsystem.nasa.gov/rps/alsep.cfm|titolo=Apollo Surface Experiments|sito=Solar System Exploration|accesso=2017-04-17}}</ref>, le [[Programma Viking|Viking]]<ref>{{Cita web|url=https://solarsystem.nasa.gov/rps/viking.cfm|titolo=Viking Mars Landers|sito=Solar System Exploration|accesso=2017-04-17}}</ref> e [[Mars Science Laboratory|Curiosity]]<ref>{{Cita web|url=https://solarsystem.nasa.gov/rps/msl.cfm|titolo=Mars Science Laboratory|sito=Solar System Exploration|accesso=2017-04-17}}</ref> su [[Marte (astronomia)|Marte]], e i [[Programma Pioneer|Pioneer]]<ref>{{Cita web|url=https://solarsystem.nasa.gov/rps/pioneer.cfm|titolo=Pioneer 10 & 11|sito=Solar System Exploration|accesso=2017-04-17}}</ref>, i [[Programma Voyager|Voyager]]<ref>{{Cita web|url=https://solarsystem.nasa.gov/rps/voyager.cfm|titolo=Voyager 1 & 2|sito=Solar System Exploration|accesso=2017-04-17}}</ref>, l’[[Ulysses]]<ref>{{Cita web|url=https://solarsystem.nasa.gov/rps/ulysses.cfm|titolo=Ulysses|sito=Solar System Exploration|accesso=2017-04-17}}</ref>, la [[Sonda Galileo|Galileo]]<ref>{{Cita web|url=https://solarsystem.nasa.gov/rps/galileo.cfm|titolo=Galileo|sito=Solar System Exploration|accesso=2017-04-17}}</ref>, la [[Missione spaziale Cassini-Huygens|Cassini]]<ref>{{Cita web|url=https://solarsystem.nasa.gov/rps/cassini.cfm|titolo=Cassini-Huygens|sito=Solar System Exploration|accesso=2017-04-17}}</ref> e la [[New Horizons]]<ref>{{Cita web|url=https://solarsystem.nasa.gov/rps/newhorizons.cfm|titolo=New Horizons|sito=Solar System Exploration|accesso=2017-04-17}}</ref>, dirette verso il [[Sistema solare esterno|Sistema Solare esterno]]. Gli RTG del Pioneer 10 operarono impeccabilmente per 3 decadi finché il segnale della sonda divenne debole a tal punto da non poter esser più rilevato dal [[2003]].<ref>{{Cita web|url=https://www.nasa.gov/centers/ames/news/releases/2003/03_25HQ.html|titolo=NASA - PIONEER 10 SPACECRAFT SENDS LAST SIGNAL|sito=www.nasa.gov|lingua=en|accesso=2017-04-17}}</ref> Gli spettacolari [[Voyager 1]] e [[Voyager 2|2]], operanti con RTG dal lancio nel [[1977]], continuano a funzionare, con il Voyager 1 che costituisce la prima sonda mai costruita dall’uomo ad aver raggiunto lo [[spazio interstellare]].<ref>{{Cita web|url=http://voyager.jpl.nasa.gov/mission/interstellar.html|titolo=Voyager - The Interstellar Mission|autore=JPL.NASA.GOV|sito=voyager.jpl.nasa.gov|accesso=2017-04-17}}</ref> Mentre gli RTG non sono mai stati la causa di un problema a un [[veicolo spaziale]], essi sono stati a bordo di 3 missioni che fallirono per altre ragioni. In tutti questi casi, gli RTG operarono perfettamente come previsto.<ref>{{Cita web|url=http://www.astronautix.com/craft/transit.htm|titolo=http://www.astronautix.com/craft/transit.htm|sito=www.astronautix.com|accesso=2017-04-17}}</ref><ref>The RTGs were returned to Mound for disassembly and the
== Struttura e funzionamento di un MMRTG ==
Gli RTG funzionano convertendo il calore proveniente dal [[Decadimento alfa|decadimento dei radioisotopi]] in [[elettricità]]. Gli RTG consistono in due elementi maggiori: una sorgente di calore, che contiene [[Plutonio|<sup>238</sup>Pu]], e [[Termocoppia|termocoppie]] a [[stato solido]], le quali convertono il calore dovuto al decadimento di un “combustibile” (in questo caso plutonio) in elettricità. La conversione del calore direttamente in elettricità è un principio scientifico scoperto 150 anni fa dallo scienziato tedesco [[Thomas Johann Seebeck|Johann Seebeck]]. Egli infatti osservò che se due [[Conduttore elettrico|materiali conduttori]] diversi venivano uniti in un [[Circuito elettrico|circuito chiuso]], e se alle loro giunzioni si applicavano [[Temperatura|temperature]] differenti, si originava una [[Differenza di potenziale elettrico|differenza di potenziale]].<ref>Magie, W. M. (1963).
[[File:MMRTG schematic - english labels.png|Interno di un MMRTG|centro|senza_cornice|460x460px]]
Il MMRTG è disegnato per usare una sorgente di calore composta da 8 moduli ''General Purpose Heat Source'' (GPHS). I GHPS sono il blocco base di sicurezza nei sistemi di alimentazione a radioisotopi. Essi sono grandi quanto una [[moneta]] da 1 [[centesimo]], circa 2,54 x 3,30 [[Metro|cm]], con una [[Massa (fisica)|massa]] di 39,69 [[Grammo|g]] l’uno.<ref name=":1">{{Cita web|url=https://www.nasa.gov/sites/default/files/files/4_Mars_2020_MMRTG.pdf|titolo=Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator (MMRTG) - Ryan Bechtel - U.S. Department of Energy}}</ref> Ciascun GHPS è costituito da un [[Pellet (combustibile)|pellet]] di [[Diossido di plutonio|PuO<sub>2</sub>]], [[rosso]]-[[arancione]] per via del calore prodotto dal suo [[decadimento alfa]], incapsulato in un rivestimento all’[[iridio]], a sua volta contenuto in uno schermo di [[grafite]]. Infine, il tutto è inserito in uno scudo in [[fibra di carbonio]]. Un aeroshell contiene 2 di queste soluzioni, ed è associato ad altri 7 aeroshell per formare l’unità di combustibile richiesta per generare la tensione.<ref>{{Cita pubblicazione|cognome=NASASolarSystem|data=2013-11-08|titolo=MMRTG Pull-apart Animation|accesso=2017-04-17|url=https://www.youtube.com/watch?v=4qkvoVRdoNg}}</ref>
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