Πως Εφοδιάζουμε Με Ενέργεια Ένα Διαστημόπλοιο;

Photo Credit: NASA, ESA, ASI

Ρίξτε μια ματιά γύρω σας για λίγο. Πιθανότατα έχετε τουλάχιστον μισή ντουζίνα αντικείμενα που χρησιμοποιούν ηλεκτρισμό με κάποιο τρόπο ώστε να τροφοδοτηθεί το σύστημα τους. Ίσως μέσω μιας μπαταρίας ή άμεσα συνδεδεμένο σε πρίζα, αλλά σε κάθε περίπτωση, αυτή η ενέργεια ήρθε σε σας μέσω αιολικής / ηλιακής / γεωθερμικής ή μια σειρά από άλλες μεθόδους που χρησιμοποιούμε για την παραγωγή ενέργειας εδώ στη γη. Λοιπόν, τι γίνεται με τα διαστημόπλοια μας; Πώς παίρνουν τη δύναμη που χρειάζονται; Εξαρτάται από το πού βρίσκονται στο ηλιακό σύστημα.

Για τα διαστημικά σκάφη που λειτουργούν μέσα στο εσωτερικό ηλιακό σύστημα (συμπεριλαμβανομένης της γήινης τροχιάς), η παραδοσιακή πηγή ενέργειας είναι η ηλιακή. Ηλιακοί συλλέκτες (που ονομάζεται επίσης φωτοβολταϊκά) μετατρέπουν την ενέργεια του φωτός σε ηλεκτρική ενέργεια. Πραγματοποιούν αυτόν τον άθλο, επειδή κάθε ηλιακό πάνελ αποτελείται από επιμέρους ηλιακά κύτταρα (κυψέλες). Κάθε κυψέλη έχει ένα ημιαγωγό, ο οποίος με τη σειρά του συνδέεται σε ένα κύκλωμα. Καθώς το φως χτυπά στους ημιαγωγούς, το φως μετατρέπεται σε ηλεκτρισμό και ιδού, έχουμε ενέργεια. Επειδή οι ηλιακοί συλλέκτες απαιτούν φως για να λειτουργήσουν είναι συνήθως σχεδιασμένοι να είναι ανεξάρτητοι, ώστε να στρέφονται προς τον ήλιο, ανεξάρτητα από την κατεύθυνση που κινείται το διαστημικό σκάφος. Κατά γενικό κανόνα, αυτά τα διαστημόπλοια είναι επίσης εξοπλισμένα με μικρές μπαταρίες σε περίπτωση που επισκιαστούν από τον ήλιο. Οι μπαταρίες αυτές στη συνέχεια επαναφορτίζονται από τον ήλιο, όταν αυτή η επισκίαση έχει τελειώσει.

Αυτά τα ηλιακά πάνελ δίνουν στο διαστημικό σκάφος, όπως τον Διεθνή Διαστημικό Σταθμό και το διαστημικό τηλεσκόπιο Hubble αυτή την εικονική εμφάνιση. Αλλά, τι γίνεται με διαστημικά σκάφη όπως το Cassini, το Galileo και το Juno; Αυτά τα σκάφη δεν έχουν ηλιακούς συλλέκτες. Αυτό συμβαίνει επειδή, καθώς κινούνται πιο μακριά από τον ήλιο (στο εξωτερικό ηλιακό σύστημα και πέρα), η ηλιακή ενέργεια αρχίζει να είναι πάρα πολύ αδύναμη για να χρησιμοποιηθεί. Αντί αυτού, αυτά τα διαστημόπλοια χρησιμοποιούν ενέργεια από Ραδιοϊσοτοπική Θερμοηλεκτρική Γεννήτρια (RTG). Αυτή η συσκευή παράγει ηλεκτρική ενέργεια που προέρχεται από τη ραδιενεργό διάσπαση των ισοτόπων. Η Ραδιοϊσοτοπική Θερμοηλεκτρική Γεννήτρια μετατρέπει αυτή την διάσπαση σε ηλεκτρική ενέργεια από μια σειρά από θερμοστοιχεία. Το θερμοστοιχείο είναι μια συσκευή που μετατρέπει θερμική ενέργεια σε ηλεκτρική ενέργεια από την αγωγιμότητα δύο μετάλλων. Όταν αυτά τα μέταλλα έχουν διαφορετικές θερμοκρασίες και συνδέονται μεταξύ τους σε ένα κλειστό βρόχο, ηλεκτρικό ρεύμα ρέει μεταξύ τους. Ενέργεια η οποία στη συνέχεια αξιοποιείται από το διαστημικό σκάφος.

ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: Ειρήνη Μαντζουράνη