Como sou engenheiro eletrônico, me interesso por este assunto e compartilho aqui com vocês, conforme prometido no post Chegando a Marte ainda em 2012.
A exploração espacial requer um sistema confiável de fornecimento de energia, os painéis solares são muito bons para isso, pois a insolação é muito forte no espaço e é o sistema preferido para uso em satélites e nas órbitas mais próximas ao sol. Porém em posições de sombra ou em distâncias maiores do sol, como próximo aos gigantes de gás e além, a luz solar não está presente ou é muito fraca pra ser utilizada. Assim a NASA desenvolveu no passado um dispositivo chamado RTG (Radioisotope Thermoelectric Generator). A mesma vem utilizando este dispositivo desde o princípio da exploração do espaço. Usou-o nas missões Apolo, nas missões Vikings a Marte, nas Pioneers, Voyagers, Ulisses, Galileo, Cassini e na New Horizons da qual já falei aqui. O RTG da Pioneer 10 operou sem falhas pelo menos por 3 décadas, sabemos disso até 2003 quando o sinal da sonda ficou muito fraco para ser detectado aqui da terra. As Voyagers 1 e 2 vêm transmitindo desde 1977, agora chegando ao espaço interestelar com seus RTGs intactos. Nas últimas 4 décadas os USA lançaram 25 missões que utilizaram 45 RTGs. Nenhum deles teve qualquer problema.
Agora está sendo desenvolvido o MMRTG (o MM é de Multi-Mission) ele é mais versátil, pois é constituído de módulos de 100 W (Watt), então é só ir compondo até a potência que se queira obter.
Como o conteúdo do gerador é radioativo, em caso de falha é previsto para o mesmo se destruir na atmosfera durante a reentrada.
Os RTGs funcionam convertendo calor do decaimento natural de material radioativo em eletricidade.
Este tipo de material produz partículas que são expulsas dos núcleos dos átomos a grandes velocidades e ao se chocarem com o material em volta produzem calor pelo atrito. É por isto que o núcleo do nosso planeta é quente.
Nos RTGs é usado o plutônio-238, um radioisótopo artificial com uma meia vida de 88 anos e que não libera radiações mais penetrantes como Beta e Gama que são as mais perigosas. Cada kg de plutônio-238 gera 567 W de potência.
A geração de energia a partir do calor não é um conceito novo, foi descoberto há quase 200 anos por Thomas Seebeck. Funciona quando uma junção de dois metais diferentes é aquecida e o outro lado dos metais está frio. Em instrumentação são os termopares. A eficiência é baixa, mas, por não usar partes móveis, é muito confiável em longo prazo.
Os RTGs usam o calor gerado pelo plutônio e o frio do espaço para este fim.
A MMRTG usa na verdade dióxido de plutônio (4,8 kg) que gera 2000 W de calor e 120 W de potência para energia elétrica (consumo aproximado de uma TV de LED de 42”). Possui 64 cm de diâmetro e 66 cm de altura e sua massa é de 45 kg.
Os USA que primeiro sintetizaram o plutônio-238 agora tem de importar da Rússia, pois não possuem mais produção. Mas isso deve mudar em breve.
A exploração espacial requer um sistema confiável de fornecimento de energia, os painéis solares são muito bons para isso, pois a insolação é muito forte no espaço e é o sistema preferido para uso em satélites e nas órbitas mais próximas ao sol. Porém em posições de sombra ou em distâncias maiores do sol, como próximo aos gigantes de gás e além, a luz solar não está presente ou é muito fraca pra ser utilizada. Assim a NASA desenvolveu no passado um dispositivo chamado RTG (Radioisotope Thermoelectric Generator). A mesma vem utilizando este dispositivo desde o princípio da exploração do espaço. Usou-o nas missões Apolo, nas missões Vikings a Marte, nas Pioneers, Voyagers, Ulisses, Galileo, Cassini e na New Horizons da qual já falei aqui. O RTG da Pioneer 10 operou sem falhas pelo menos por 3 décadas, sabemos disso até 2003 quando o sinal da sonda ficou muito fraco para ser detectado aqui da terra. As Voyagers 1 e 2 vêm transmitindo desde 1977, agora chegando ao espaço interestelar com seus RTGs intactos. Nas últimas 4 décadas os USA lançaram 25 missões que utilizaram 45 RTGs. Nenhum deles teve qualquer problema.
Agora está sendo desenvolvido o MMRTG (o MM é de Multi-Mission) ele é mais versátil, pois é constituído de módulos de 100 W (Watt), então é só ir compondo até a potência que se queira obter.
Como o conteúdo do gerador é radioativo, em caso de falha é previsto para o mesmo se destruir na atmosfera durante a reentrada.
Os RTGs funcionam convertendo calor do decaimento natural de material radioativo em eletricidade.
Este tipo de material produz partículas que são expulsas dos núcleos dos átomos a grandes velocidades e ao se chocarem com o material em volta produzem calor pelo atrito. É por isto que o núcleo do nosso planeta é quente.
Nos RTGs é usado o plutônio-238, um radioisótopo artificial com uma meia vida de 88 anos e que não libera radiações mais penetrantes como Beta e Gama que são as mais perigosas. Cada kg de plutônio-238 gera 567 W de potência.
A geração de energia a partir do calor não é um conceito novo, foi descoberto há quase 200 anos por Thomas Seebeck. Funciona quando uma junção de dois metais diferentes é aquecida e o outro lado dos metais está frio. Em instrumentação são os termopares. A eficiência é baixa, mas, por não usar partes móveis, é muito confiável em longo prazo.
Os RTGs usam o calor gerado pelo plutônio e o frio do espaço para este fim.
A MMRTG usa na verdade dióxido de plutônio (4,8 kg) que gera 2000 W de calor e 120 W de potência para energia elétrica (consumo aproximado de uma TV de LED de 42”). Possui 64 cm de diâmetro e 66 cm de altura e sua massa é de 45 kg.
Os USA que primeiro sintetizaram o plutônio-238 agora tem de importar da Rússia, pois não possuem mais produção. Mas isso deve mudar em breve.
Fonte de energia do Jipe Curiosity
A Casssini usa 3 destas
RTG usada nas missões Apolo na Lua
RTG usada nas missões Vikings
RTG das misões Voyager 1 e 2
Muito bom artigo.
ResponderExcluirEssa tecnologia RTG é dominada por outros países?
Não tenho esta informação, mas acredito que países que exploram o espaço e que tenham usinas nucleares, podem ter. Não há grandes complicadores no efeito Seeback, nem no armazenamento do Plutônio que é um subproduto das usinas nucleares.
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