Dopo 25 anni riprende la produzione USA di plutonio per uso spaziale

Decisamente una buona notizia per le future missioni oltre la fascia degli asteroidi!

Riapro questo thread perchè le novità non sono troppo buone. C’è un bell’articolo su Nature News che spiega le difficoltà che NASA continua ad avere per procurarsi il Pu238.
http://www.nature.com/news/nuclear-power-desperately-seeking-plutonium-1.16411

Prima ancora c’era la notizia che la NASA ha stoppato, per mancanza di fondi, la ricerca sui generatori a motore Stirling, che avrebbero un rendimento ben più alto di quelli termoelettrici:
http://www.nature.com/news/nasa-pulls-plug-on-plutonium-power-source-1.14195

Poi, se volete, a Oak Ridge cercano gente per lavorare alle celle di purificazione chimica del Pu238 :stuck_out_tongue_winking_eye:

35 kg di scorte son davvero pochini :ambulance:
Cmq non vedo l’articolo come totalmente negativo, per lo meno c’è almeno un laboratorio che lo continua a produrre…

Vero. La cosa che mi dispiace maggiormente è che abbiano fermato la ricerca sui generatori a ciclo Stirling. Mi sembravano molto promettenti, anche se avere un pistone mobile su uno spacecraft può fare impressione.

Un motore a vapore su una nave spaziale :fearful:

Nessuno che ha voglia di farci un riassunto sulla cosa?

Mi piacerebbe saperne di più ma non ho proprio il tempo

Dai dai zio IK1ODO puoi partire da qui :stuck_out_tongue_winking_eye:

http://en.wikipedia.org/wiki/Advanced_Stirling_radioisotope_generator

Ti consiglio un passetto piu’ indietro isa:
http://it.wikipedia.org/wiki/Motore_Stirling
Poi il passetto successivo e’ somministrare calore usando il decadimento radiattivo.

Questi aggeggi oggigiorno li trovi anche in alcune caldaie murali per la casa (senza materiale radioattivo) :stuck_out_tongue_winking_eye:

OK OK motore a vapore non è esatto ma motore ad aria calda sembrava una battuta :stuck_out_tongue_winking_eye: :stuck_out_tongue_winking_eye:
Ne ho uno a casa che va con le candeline IKEA :stuck_out_tongue_winking_eye:

rad-steam-punk-puff…rad-steam-punk-puff… troppo forte.

Và che bellezze: http://www.cnccookbook.com/CCStirlingModels.htm

Il mio preferito rimane quello con la tazzina del caffe’ :smiley:

Beh, quello lo ha fatto la Jaxa! Sulla qualità del caffè giapponese non mi pronuncio (mai assaggiato), ma evidentemente pensano a una spacecraffettiera… con o senza plutonio.

Modifica: ma è un kit! Solo 6300 Yen (43 euro)! me lo compero…

È proprio lì il punto, avere macchine rotanti cambia davvero tutto imho.

E te lo dice uno che è sempre vissuto dalla parte “manned” del volo spaziale, che delle macchine rotanti non si può farne a meno; perché senza un sistema termico attivo non c’é modo di rigettare tutto quel calore, e allora serve una pompa; perché serve ventilazione forzata, e allora ci va un ventilatore
Ma il grado di affidabilità di una macchina rotante rispetto a una senza parti in movimento è ordini di grandezza più basso, le macchine rotanti si rompono, e in una sonda automatica non hai il lusso di avere un astronauta che fa un’EVA e va a sostituire la pompa ETCS che si è rotta…

Mentre invece ci sono equipaggiamenti statici che per design non si rompono, e dico proprio “non si rompono”, durante la progettazione non è neanche presa in considerazione la possibilità che si rompano, e quindi ad esempio non sono ridondati. A occhio le termocoppie probabilmente sono uno di questi, in un RTG tradizionale non c’è niente che possa rompersi, perché le termocoppie sono due pezzi di metallo attaccati uno all’altro.
Di contro uno Stirling è una macchina complicata, per quanto affascinante. Vuol dire che di sicuro ha diverse modalità di failure. Il che significa che se quella è la tua unica fonte di energia elettrica per il sistema, devi metterne due o probabilmente anche tre per andare sul sicuro. E quindi forse alla fine dal trade-off, anche se la singola macchina è più efficiente della termocoppia nella produzione di energia elettrica, il sistema totale diventa meno efficiente in termini di W/kg…

Ma non potresi avere entrambe?
Motore Stirling + termocoppia di backup?
E comunque anche nelle sonde non ci sono altre parti in movimento tipole ruote di reazione che cmq si possono rompere?NOn èmorto così kepler?

Il rendimento delle termocoppie è bassissimo, la cosa non reggerebbe. 2 kW termici → 110 W elettrici. Il bello dello Stirling è che avrebbe un rendimento ben più alto, quindi potenziamente meno plutonio, meno costi e meno peso.
La NASA ha tenuto diversi prototipi in funzione per 10 anni senza problemi… ma chiaramente non nello spazio. Capisco Buzz, ma bisogna pur provare a progredire. L’RTG è statico, ma sai bene che la diminuzione di output dipende più dal degrado delle termocoppie che dal decadimento del plutonio. Il continuo bombardamento alfa e neutronico sbriciola il reticolo cristallino, e il rendimento scende.

Beh sì, ma a quel punto dovrei fare una termocoppia che abbia abbastabnza potenza per tutta la sonda. E se la termocoppia da sola ce la fa, e se la termocoppia non ha bisogno di backup perché non si rompe, perché aggiungere massa e complessità aggiungendo un motore Stirling?

Appunto, visto che le macchine rotanti si rompono, meno se ne mettono e meglio è. Delle ruote di reazione non si può fare a meno, perché non c’è un’alternativa statica che faccia lo stesso lavoro :wink:

Intendiamoci, lo Stirling secondo me è davvero interessante per la produzione di energia elettrica, ma forse più per le alte potenze. Come di sicuro già sai, ci sono molti studi sull’uso di motori Stirling per navicelle spziali alimentate da un reattore nucleare, perché con le termocoppie non si possono produrre MW, per quello ci vogliono degli alternatori e quindi ci vogliono necessariamente macchine rotanti. Ma qui stiamo parlando delle basse potenze di un RTG, e forse per il bisogno di potenza che ha una sonda automatica, l’affidabilità della termocoppia la rende ancora più conveniente pur con i problemi di efficienza che ha…

L’RTG nonostante il basso rendimento ha il grosso vantaggio di essere molto prevedibile…è possibile pianificare missioni anche di lunga durata sapendo sempre, fin dal principio, quanta energia sarà disponibile. Intorno può cadere a pezzi tutta la sonda, ma l’RTG continuerà a seguire la sua curva di deterioramento. Un motore, per quanto semplice, introduce incognite legate all’affidabilità delle componenti in movimento…nel volo spaziale le incognite non mancano, se si può fare affidamento su un sistema più semplice ed affidabile, difficilmente sarà abbandonato almeno finché non costituisca il bottleneck di un’intero progetto.