NASA i ka dhënë dritën jeshile një projekti të Institutit të Teknologjisë në Rochester për të zhvilluar një burim energjie bërthamore dhjetë herë më të vogël se ato që përdoren aktualisht për misionet planetare.
Shumica e satelitëve në funksion sot furnizohen me energji nga panele diellore që konvertojnë dritën e diellit në energji elektrike duke thithur fotone dhe duke krijuar një çekuilibër të mundshëm në materialet e qelizave të panelit që gjenerojnë rrymën elektrike. Këto panele e bëjnë punën e tyre shumë mirë, por në hapësirën e thellë përtej orbitës së Marsit, ose në kushte të vështira si stuhitë e pluhurit marsian ose netët e gjata në Hënë, rrezet e diellit thjesht nuk mund të prodhojnë energjinë e nevojshme.
Si alternativë, shumë anije kozmike mbajnë në bord gjeneratorë termikë radioizotopësh me shumë misione (MMRTG), të cilët përdorin një gradient të temperaturës për të gjeneruar energji elektrike. Me fjalë të tjera, radioizotopi prodhon nxehtësi, dhe termoçiftet e shndërrojnë atë drejtpërdrejt në energji elektrike. Ky parim është i njohur për inxhinierët dhe përdoret gjerësisht në Tokë për gjëra të tilla si radiot dhe furrat me vajguri që mund të karikojnë gjithashtu pajisje celulare.
Problemi me MMRTG-të është se ato janë relativisht të mëdha. Për shembull, çifti i përdorur në roverin Perseverance të NASA-s ka një diametër prej 64 cm, një gjatësi prej 66 cm dhe një peshë prej 45 kg. Secila prej tyre përmban 4,8 kg dioksid plutoniumi si lëndë djegëse, e cila furnizon me nxehtësi termoçiftet në gjendje të ngurtë gjatë kalbjes së elementeve radioaktive.
Si rezultat, këto MMRTG janë të dizajnuara për anije kozmike shumë të mëdha, dhe Këmbëngulja është madhësia e një SUV. Kjo për shkak se sistemi që përdoret ka vetëm kaq shumë fuqi specifike, e cila është një masë e sa vat fuqi mund të prodhohet për njësi të makinës. Një makinë familjare ka një fuqi specifike prej 50 deri në 100 W/kg, ndërsa një avion luftarak ka rreth 10 W/kg. Në të kundërt, MMRTG ka një raport prej rreth 000 W/kg.
Duke marrë në konsideratë termodinamikën e madhësisë, peshës dhe fuqisë (SWaP) të një pajisjeje të mundshme, projekti i NASA-s shpreson të zvogëlojë këtë raport me një rend të madhësisë në 3 W/kg, me një reduktim po aq të rëndësishëm në vëllim.
Kjo arrihet duke përdorur një parim të ri, i cili në thelb është një panel diellor që funksionon në të kundërt. Kur një panel diellor thith dritën, një pjesë e saj shndërrohet në energji elektrike dhe pjesa më e madhe e saj shndërrohet në nxehtësi. Burimi i ri i energjisë radioizotopike funksionon në parimin e një elementi termoradiativ, ku nxehtësia në formën e dritës infra të kuqe godet një panel me elementë të përbërë nga indium, arsenik, antinomi dhe fosfor në kombinime të ndryshme. Kjo krijon një ndryshim potencial me polaritet të kundërt me atë që ndodh në qelizat diellore.
Me pak fjalë, një element termorodativ gjeneron energji elektrike nga nxehtësia dhe çliron energjinë e shpenzuar në formën e fotoneve infra të kuqe. Kjo jo vetëm që funksionon në drejtim të kundërt të panelit diellor, por është gjithashtu shumë më efikas. Rezultati është një gjenerator i ri i rrezatimit termik (TRG).
Nëse kjo teknologji e re mund të vihet në praktikë, kjo do të thotë që misionet e ardhshme në Jupiter dhe më gjerë, ose në krateret me hije të përhershme të rajoneve polare të Hënës, do të jenë në gjendje të përdorin anije kozmike të madhësisë CubeSat me gjeneratorë të vegjël për t'u siguruar atyre të gjitha fuqinë që u nevojitet.
Gjithashtu interesante: