Radioaktywny satelita poleciał na orbitę. Słońce już niepotrzebne

Pierwszy na świecie komercyjny satelita napędzany energią jądrową został wyniesiony na orbitę na pokładzie rakiety SpaceX Falcon 9.

Pierwszy na świecie komercyjny satelita napędzany energią jądrową został wyniesiony na orbitę na pokładzie rakiety SpaceX Falcon 9.

Energia słoneczna od dekad pozostaje podstawowym źródłem zasilania satelitów i sond kosmicznych. Panele fotowoltaiczne sprawdzają się na niskiej orbicie okołoziemskiej, jednak ich możliwości kończą się tam, gdzie światła jest niewiele lub nie ma go wcale. Właśnie dlatego coraz większe zainteresowanie budzą alternatywne źródła energii. Jednym z nich jest technologia wykorzystująca rozpad promieniotwórczy.

Firma City Labs ogłosiła, że jej satelita BOHR (Betavoltaic Orbital High-Reliability), pierwszy na świecie komercyjny satelita napędzany energią jądrową krąży już nad Ziemią.

Impulsem do poszukiwania alternatywnych źródeł energii jest zmieniający się charakter misji kosmicznych. Plany NASA związane z programem Artemis i budową stałych baz księżycowych, a także rosnący apetyt prywatnych przedsiębiorstw na eksplorację obszarów poza niską orbitą okołoziemską (LEO), wymagają rozwiązań całkowicie niezależnych od dostępu do światła słonecznego.

Tradycyjne akumulatory i ogniwa fotowoltaiczne nie sprawdzają się w warunkach długotrwałych nocy księżycowych czy w permanentnie zacienionych kraterach na biegunach Srebrnego Globu. System opracowany przez City Labs ma stanowić bezpośrednią odpowiedź na te deficyty energetyczne.

Historyczny krok dla energetyki jądrowej w kosmosie

Głównym celem misji BOHR jest zademonstrowanie na orbicie opatentowanej przez City Labs technologii betawoltaicznej NanoTritium, Ma ona być źródłem energii zapewniającym ciągłe i długotrwałe zasilanie elektryczne, niezależne od energii słonecznej.

Betawoltaika to technologia zamieniająca energię z rozpadu promieniotwórczego na prąd. Izotop emituje cząstki beta (elektrony), które uderzają w materiał półprzewodnikowy (np. złącze p-n) i wybijają elektrony, generując napięcie. Zapewnia to stałe zasilanie przez dekady, bez potrzeby ładowania.

Systemy zasilania City Labs oparte na trycie działają przy ekstremalnie niskim poziomie promieniowania i zostały zaprojektowane z myślą o bezpiecznej obsłudze, transporcie i integracji w standardowych, komercyjnych środowiskach startowych.

W komunikacie firma City Labs podała, że misja jest kamieniem milowym ustanawiającym nową klasę możliwości statku kosmicznego, umożliwiając ciągłą pracę krytycznych podsystemów, w których tradycyjne systemy zasilania zawodzą. Dotyczy to głębokiej przestrzeni kosmicznej, stale zacienionych obszarów Księżyca oraz autonomicznych sieci kosmicznych czujników.

To historyczny krok dla komercyjnej energetyki jądrowej w kosmosie. BOHR dowodzi, że bezpieczne, kompaktowe i zatwierdzone przepisami systemy energetyki jądrowej są gotowe do rutynowego wdrożenia komercyjnego. Ta zdolność umożliwia ciągłą pracę ładunku, nieograniczoną przez światło słoneczne ani czas pracy baterii - powiedział Peter Cabauy, dyrektor generalny City Labs.

Radioaktywne zasilanie na Marsie

Choć sonda City Labs jest pierwszym komercyjnym satelitą zasilanym przez materiał radioaktywny, nie jest pierwszym takim pojazdem w kosmosie. W podobny sposób zasilane są na przykład sondy Voyager, które na pokładzie mają radioizotopowe generatory termoelektryczne (RTG), pozyskujące prąd z izotopu plutonu-238. 

Także łaziki marsjańskie wykorzystują generatory RTG (ang. Radioisotope Thermoelectric Generator) jako niezależne źródło zasilania oparte na rozpadzie radioaktywnym. Zapewniają one ciągłe dostarczanie energii elektrycznej, niezależnie od warunków pogodowych czy pory dnia na Marsie.

Generatory nowej generacji, tzw. MMRTG (Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator), zasilają też łaziki marsjańskie NASA. Curiosity działa nieprzerwanie od 2012 r., korzystając z energii jądrowej, w przeciwieństwie do starszych łazików solarnych (takich jak Spirit czy Opportunity). Perseverance również czerpie moc z generatora jądrowego, co pozwala mu na pracę w trudnych warunkach i na dużych szerokościach geograficznych.

Poza produkcją prądu, ciepło odpadowe z generatora jest wykorzystywane do utrzymywania optymalnej temperatury wrażliwych instrumentów elektronicznych łazika podczas chłodnych marsjańskich nocy. Rozwiązanie to pozwala łazikom na bezawaryjne funkcjonowanie przez lata, eliminując problem osadzania się pyłu na panelach słonecznych i spadków wydajności w czasie burz piaskowych.

Bogdan Stech
Redaktor

Dziennikarz Spider's Web, zajmuje się tematyką militariów i obronności. Jest pasjonatem lotnictwa, broni pancernej i miłośnikiem symulatorów. Pisze o nowych technologiach, takich jak broń hipersoniczna czy laserowa. Interesuje się historią konfliktów oraz Chin i Wietnamu w XX wieku. Dziennikarzem jest od 1998 roku. Pracował w Super Expressie, Gazecie Wyborczej, Purepc. Jest autorem trzech książek poświęconych wojnie w Wietnamie. Prywatnie interesuje się również fizyką, grami, kotami i kolarstwem górskim.