Будущие марсоходы могут работать на основе радиоактивных элементов

Ученые говорят, что будущие марсианские роботизированные аппараты, способные преодолевать по поверхности Красной планеты очень значительные расстояния, могут работать за счет радиационных материалов.

На протяжении нескольких последних десятилетий марсоходы сделали довольно много экстраординарных открытий, даже несмотря на то, что исследовали они лишь крошечную часть поверхности планеты. Отчасти в этом виновата сложная поверхность Марса, покрытая песком и грозящая земным аппаратам вечным пленом в этом песке. Теперь же исследователи предлагают использовать для изучения Марса аппараты нового класса, которые смогут ездить по поверхности планеты долго и достаточно быстро.

По словам исследователей, основная проблема с марсианскими аппаратами заключается в том, что аппаратам с одной стороны нужно вырабатывать много энергии, а с другой обладать небольшой массой, чтобы сохранять мобильность. Для достижения этого сейчас исследователи предлагают сразу несколько идей. Одна предлагает использовать солнечные батареи и двигатели, способные расщеплять углекислый газ, который находится в избытке в марсианской атмосфере, на основные его составляющие - кислород и угарный газ, которые по отдельности можно использовать как сжигаемое топливо.

Китайские инженеры также предлагают заряжать батареи за счет тепла, производимого параллельно с реакцией по расщеплению CO2. Французские ученые считают возможным использовать порошок магния для топлива, сделав «прыгающий» марсоход. Для каждого прыжка будет расходоваться определенная часть порошка.

Теперь свое решение предлагают и инженеры из Англии, говорящие о создании двигателей марсоходов на основе радиоактивных изотопов. Отметим, что радиоактивные изотопы использовались для космических на протяжении последних двух десятилетий. Такие аппараты работали на основе радиоизотопных термоэлектрических генераторов (РИТЭГ), которые преобразуют тепло из материалов, наподобие плутония, в электричество. Ранее  эта концепция нашла применение американских аппаратах Pioneer, Voyager, Galileo, Ulysses, Cassini и межпланетного аппарата НАСА New Horizons. Исследователи отмечают, что подобные аппараты способны генерировать довольно много электричества, сохраняя малую массу.

«Радиоизотопы были источниками электроэнергии уже несколько раз»,  - говорит аэрокосмический инженер из Университета Лестера в Англии Хьюго  Уильямс.

Теперь британские исследователи в сотрудничестве с парижским производителем космических спутников Astrium, входящим в состав European Aeronautic Defence and Space Co. (EADS) и Центром ядерных исследований Национальной лаборатории американского штата Айдахо, уверены, что радиоизотопы могут питать электричеством устройства, сжимающие атмосферный углекислый газ до жидкого состояния и выбрасывающие его в качестве реактивного выброса в разогретом состоянии.

Сейчас исследователи говорят, что они готовятся провести испытания новой концепции, однако ввиду того, что она сопряжена с радиоактивными материалами, необходимо соблюсти меры предосторожности и тесты будут проводиться в специальном бункере.

По словам ученых, основное преимущество новых двигателей заключается в том, что они способны производить электроэнергию в течение длительного периода времени. Кроме того, сейчас все марсоходы в той или иной степени зависят от солнечных батарей, поэтому аппарат должен как можно дольше находиться на солнечной стороне планеты. Новые двигатели могут работать в полной темноте.

Согласно предварительным расчетам, в том случае, если двигатели на радиоактивных компонентах будут производиться на основе карбида бора, то сжиженный газ в них может разогреваться до 1525 градусов. По словам специалистов, уже существующие концепции позволяют двигать за счет радиоактивных компонентов марсоходы массой около 400 кг.

«Между периодами движений, марсоход будет разогревать и сживать углекислый газ и проводить научные эксперименты. С нашей точки зрения, между двумя этапами движения будет проходить около недели», - говорит Найджел Баннистер, один из авторов проекта.