Американская корпорация L3Harris Technologies завершила проектирование радиоизотопного термоэлектрического генератора (РИТЭГ) нового поколения, предназначенного для обеспечения энергией будущих миссий НАСА в дальнем космосе. Проект успешно прошел этап критического анализа конструкции, что позволяет приступить к подготовке производства систем для исследования отдаленных областей Солнечной системы.
Традиционные солнечные батареи теряют эффективность по мере удаления от Солнца из-за падения плотности светового потока. На орбите Сатурна этот показатель в сто раз ниже, чем на Земле, что накладывает жесткие ограничения на использование фотоэлектрических систем. В таких условиях единственным стабильным источником энергии остаются РИТЭГи – устройства, вырабатывающие электричество за счет тепла от радиоактивного распада плутония-238. Эта технология применяется в космонавтике уже более 60 лет: ранние версии подобных генераторов до сих пор обеспечивают работу зондов «Вояджер-1» и «Вояджер-2», запущенных в 1977 году.
Новая разработка базируется на опыте эксплуатации систем, использовавшихся в миссиях зонда «Кассини» и аппарата «Новые горизонты», который в 2015 году пролетел мимо Плутона и сейчас изучает пояс Койпера. В отличие от многоцелевых генераторов, установленных на марсоходах «Кьюриосити» и «Персеверанс», новая модель оптимизирована специально для работы в космическом вакууме. Такая конфигурация позволяет эффективнее отводить излишки тепла и генерировать энергию. При массе, сопоставимой с предыдущими аналогами, РИТЭГ нового поколения выдает около 250 ватт мощности в начале срока службы.
Программа реализуется по заказу Национальной лаборатории Айдахо министерства энергетики США. Контракт, подписанный в 2021 году, предусматривает не только обновление конструкции, но и восстановление производственных цепочек, которые за десятилетия ограниченного выпуска систем частично устарели. Специалисты компании актуализировали техническую документацию и подобрали современные аналоги для компонентов, производство которых было прекращено. Ожидается, что к 2027 году проект выйдет на стадию полной готовности к серийному выпуску.
В реализации программы также участвуют компании Teledyne Energy Systems из Хант-Вэлли (штат Мэриленд), производящая термоэлектрические пары, и BAE Systems Space and Mission Systems из Боулдера (штат Колорадо), отвечающая за теплоизоляцию. L3Harris выступает в роли головного подрядчика, обеспечивающего общую интеграцию систем.
Летные образцы новых ядерных источников питания могут быть задействованы в программах НАСА уже в начале 2030-х годов. Первым претендентом на их использование считается зонд для исследования Урана. Аппарат планируется оснастить двумя генераторами, которые будут не только питать оборудование, но и поддерживать температурный режим чувствительных компонентов в условиях внешней части Солнечной системы. В перспективе эти технологии позволят организовать длительные экспедиции к Нептуну и его спутнику Тритону, а также запустить исследовательские аппараты за пределы рубежей, достигнутых «Вояджерами».
