Виртуальная приёмная
  • Телефон: +99871 230-44-65
  • Адрес: Мирзо Улуғбек р., ул. Мустакиллик 59
  • Горячая линия: +99871 230-42-20

Эксперименты с радиоизотопными источниками в американской лунной программе

08.08.2019

20 июля исполнилось 50 лет с того дня, когда астронавты Нил Армстронг и Базз Олдрин впервые в истории ступили на поверхность Луны.

В связи с этой юбилейной датой старший менеджер по коммуникациям Всемирной ядерной ассоциации Джонатан Кобб (Jonathan Cobb) опубликовал материал о роли ядерных технологий в этом событии.

В числе экспериментов, которые были включены в план работ экипажа «Аполлона-11» на поверхности Луны, были испытания радиоизотопного термоэлектрического генератора (РИТЭГ) SNAP-27 (RTG), который преобразовывал тепловую энергию от радиоактивного распада в электроэнергию. На этом устройстве планировалось также отработка возможности использования РИТЭГов в будущих более длительных лунных экспедициях, когда потребовалось бы обогревание во время лунной ночи с экстремально низкими температурами.

Этот эксперимент получил название ALSEP (аббревиатура от фразы Apollo Lunar Surface Experiments Package – «Пакет экспериментов «Аполлона» на лунной поверхности»). Контракт на подготовку оборудования для этого эксперимента получила компания Bendix в 1966 году. Также был разработан упрощённый вариант этого эксперимента с аббревиатурой EASEP, который в итоге и был реализован.

В рамках этого эксперимента предполагалась установка на лунной поверхности сейсмометра и детектора лунной пыли, которые должны были остаться на Луне и передавать научную информацию и после того, как астронавты покинут Луну. Помимо прочего, задача состояла в том, чтобы протестировать возможность работы системы в условиях лунной ночи с температурами до -175°C.

В этих целях в сейсмометр были встроены два изотопных нагревателя, каждый из которых имел диаметр 7,6 см, длину также 7,6 см и массу 57 граммов, содержащих по 36 граммов изотопа плутония-238. Благодаря их работе удавалось поддерживать температуру приборов на уровне не ниже минус 50 градусов Цельсия, т.е. на 100 градусов выше, чем в окружающей среде. Считается, что это было первым крупномасштабным использованием ядерных технологий в космосе.

«Аполлон-11» опустился на поверхность Луны 20 июля в 20 часов 17 минут по всемирному времени, а первый выход Нейла Армстронга на поверхность состоялся 21 июля в 2 часа 56 минут. В 4 часа 25 минут Базз Олдрин установил данное оборудование на расстоянии 17 метров от посадочного модуля. Затем оборудование было включено по сигналу с земного ЦУПа и в 4 часа 40 минут передало первые данные.

Как известно, день и ночь на Луне длятся примерно по две земных недели, вследствие чего температура на Луне варьируется в диапазоне от минус 150 градусов ночью до 150 градусов днём. Дата посадки «Аполлона-11» была выбрана как раз в «промежуточную» часть этого периода. Закат Солнца на месте высадки экспедиции произошёл 3 августа, и до этого момента сейсмометр и датчики работали на солнечных батареях. С наступлением лунной ночи начали свою работу изотопные нагреватели, которые исправно работали всю лунную ночь. После наступления лунного дня 19 августа сейсмометр снова возобновил работу на солнечных батареях и продолжа функционировать до 27 августа, когда во время лунного полудня большая часть оборудования вышла из строя из-за перегрева. Но некоторая часть приборов продолжали передавать информацию, из которой следовало, что изотопные нагреватели успешно продолжали и во время второй лунной ночи поддерживать температуру внутри аппарата, на 100 градусов превышающую температуру окружающей среды.

Начиная с «Аполлона-12» и последующих полётов эксперименты с изотопными нагревателями также продолжались уже в более расширенном варианте.

После завершения программы «Аполлон» успешные эксперименты по использованию атомной энергии в космосе проводились на советских спутниках и орбитальных станциях. В настоящее время радиоизотопные источники энергии широко применяются в межпланетных аппаратах, в первую очередь в тех, которые исследуют дальние области Солнечной системы, где из-за низкой интенсивности солнечного излучения невозможно получать энергию при помощи солнечных батарей.

 

Источник: http://www.atomic-energy.ru/