Термопара РИТЭГ питает Вояджер полвека
На втором курсе физфака в Томске у нас была классическая лабораторная работа по термоэлектричеству. Мы брали две спаянные между собой тонкие проволочки из совершенно разных металлов - чистой меди и никелевого сплава константана.
Один спай опускали в стеклянный химический стакан с крутым кипятком, а второй погружали в колотый лед из институтской столовой.
К свободным концам проволок подключали чувствительный стрелочный вольтметр. Стрелка прибора немедленно отклонялась вправо, показывая устойчивую термоЭДС в несколько десятков милливольт.
Этот поразительный феномен открыл немецкий физик Томас Зеебек еще в 1821 году.
Механизм эффекта кроется в поведении электронного газа внутри проводника. На горячем конце спая электроны обладают высокой кинетической энергией и начинают хаотично диффундировать в сторону холодного конца, увлекая за собой электрический заряд. В результате на холодном конце возникает избыток отрицательного заряда, а на горячем - положительного.
В обычных комнатных условиях это кажется скромным студенческим курьезом, от которого едва загорится тусклый сигнальный светодиод.
Но именно этот фундаментальный закон термодинамики позволил человечеству дотянуться до самых дальних границ Солнечной системы и выйти в открытое межзвездное пространство.
Легендарные межпланетные зонды «Вояджер-1» и «Вояджер-2», отправленные в путь в 1977 году, сейчас находятся на немыслимом расстоянии более двадцати четырех миллиардов километров от Земли.
Там, в ледяной космической бездне, солнечные батареи абсолютно бесполезны: поток солнечного света в миллионы раз слабее земного. Любые литиевые или химические аккумуляторы намертво замерзли бы в первые же часы межпланетного перелета.
Питание всех исследовательских приборов, спектрометров и радиопередатчиков космической станции обеспечивает РИТЭГ - радиоизотопный термоэлектрический генератор.
В самом сердце его герметичного корпуса находится несколько керамических таблеток радиоактивного плутония-238. При естественном распаде ядра этого изотопа непрерывно испускают альфа-частицы, которые тормозятся в кристаллической решетке и раскаляют капсулу до температуры около 500 градусов.
Вокруг этой пылающей радиоактивной печи плотно уложены сотни высокоэффективных полупроводниковых кремний-германиевых термопар. Их внешние концы выведены на массивные ребристые радиаторы из алюминиевого сплава, смотрящие прямо в открытый космос с температурой минус 270 градусов.
Постоянный перепад температур почти в 700 градусов непрерывно генерирует сотни ватт стабильной электроэнергии.
В системе РИТЭГа нет ни одного подвижного узла: ни вращающегося вала, ни турбины, ни поршней, ни подшипников. Там отсутствует механическое трение, усталость металла от вибраций и износ деталей. Ломаться в этом устройстве попросту нечему.
Именно благодаря изяществу термоэлектрического эффекта Зеебека аппараты продолжают работать без единого сбоя уже 49 лет, отправляя нам драгоценные научные данные из ледяной тьмы за пределами Солнечной системы.
| # | Наименование новости | Тональность | Информативность | Дата публикации |
|---|---|---|---|---|
| 1 | «Вояджер-1» летит в космосе почти полвека и до сих пор ... | 5 | 7 | 15-07-2026 |
| 2 | NASA передало новый программный код «Вояджеру-2» с расстояния более 21 ... | 0 | 7.34 | 12-08-2026 |
| 3 | Инженерам НАСА удалось ещё немного продлить время жизни «Вояджера-2» Инженеры ... | 0 | 7.52 | 11-08-2026 |
| 4 | Космические аппараты НАСА "Вояджер-1" и "Вояджер-2", исследуя пределы Солнечной системы, ... | 0 | 5.89 | 07-09-2026 |
| 5 | ☢ Коммерческий микроспутник впервые начал получать электричество напрямую от радиоактивного ... | 5 | 7 | 19-07-2026 |
| 6 | Зонды «Вояджер» прошли через стену плазмы на краю Солнечной системы: ... | 1 | 6.7 | 09-09-2026 |
| 7 | 🚀✨ Вояджер-2 получил второй шанс: NASA продлило его жизнь на ... | 0 | 8.51 | 17-08-2026 |
| 8 | Почему вычислительные центры как предлагает Макс в космосе это плохая ... | 0 | 5 | 20-09-2026 |
| 9 | Концепция водородного генератора, внутренняя структура которого повторяет пчелиные соты, а ... | 5 | 7 | 14-07-2026 |