Přečtěte si:  10 let v internetovém prostoru: kulaté výročí portálu Proelektrotechniky.cz




Pozvánky na akce


Stalo se





















Evropským vesmírným misím pomůže radioizotopový termoelektrický generátor využívající izotop americium-241

21.12.2022 Obvyklým zdrojem energie pro vesmírné mise jsou radioizotopové termoelektrické systémy, někdy též nazývané jaderné baterie. Jako palivo obvykle používají izotop plutonia-238. Ten je však vyráběn pouze v USA, kde jsou omezené zdroje, a dále v Rusku. To přirozeně vyvolává potřebu alternativních řešení. Jako velmi efektivní se jeví využití izotopu americia-241. V polovině prosince 2022 jej prezentovaly dvě britské instituce: vesmírná agentura UK Space Agency a jaderný výzkumný ústav the National Nuclear Laboratory (NNL).

Radioizotopový termoelektrický generátor

Radioizotopový termoelektrický generátor je zdroj stejnosměrného elektrického proudu, pracující na principu termoelektrického jevu. Jako zdroj tepla využívá rozpad radioaktivních prvků. V generátoru pak dochází k přeměně teplotních rozdílů na elektrické napětí pomocí termočlánku. Jako palivo se obvykle používá již zmíněný radioaktovní izotop plutonia-238 (238Pu), zpravidla ve formě oxidu plutoničitého 238PuO2. Izotop 238Pu se získává ozařováním izotopu neptunia-237, získaného z výzkumných jaderných reaktorů.

Pro názornost si zde uveďme jako příklad plutoniový termoelektrický generátor v misi Perseverance. Radioaktivní palivo je zde upraveno do bloků uložených v bezpečném obalu z kovu a laminátu a sestavených do trubice, obvykle z nerezové oceli. Trubice je uložena uprostřed generátoru s kapalinou chlazeným vnějším pouzdrem, odvádějícími odpadní teplo do okolního prostoru. Termočlánky se nacházejí uvnitř mezi trubicí s jaderným palivem a tímto vnějším obalem. Jejich teplé konce jsou přitisknuty k trubici a studené konce k chlazenému pouzdru generátoru.

Izotop americia-241

Americium (95Am) je radioaktivní kovový prvek, patřící mezi tzv. transurany (prvky, které následují v Mendělejevově periodické soustavě za uranem a v přírodě se nevyskytují). Prvním vyrobeným izotopem byl v roce 1944 právě zmíněný izotop 241Am.

Americium-241 (241Am) je izotop americia nejrozšířenější v jaderném odpadu. Vzniká radioaktivní přeměnou z izotopu plutonia 241Pu během jeho rozpadu. Jeho zdroje jsou tedy, na rozdíl od výše zmíněného izotopu plutonia-238, velmi bohaté. Izotop 241Am je schopen vyzařovat teplo po dobu 400 let.

Americium jako palivo pro termoelektrické generátory

Využitím americia jako paliva pro termoelektrické generátory se NNL zabývá od roku 2009. O deset let později, v roce 2019, oznámily NNL a Univerzita v Leicesteru, že vyrobily z americia využitelný objem elektrické energie.  

Pro potřebu dalšího vývoje bude k dispozici bohatý zdroj americia z úložiště jaderného odpadu v Sellafieldu v britském regionu Cumbria. Zde se také nachází Centrální laboratoř NNL, výzkumné pracoviště vybavené nejmodernější přístrojovou technikou. Celý tento projekt je financován z prostředků UK Space Agency.

Je v plánu, že vyvíjený americiový radioizotopový generátor bude provozuschopný během následujících čtyř let, tedy do konce roku 2026. Jako první se předpokládá jeho využití v připravované misi Evropské vesmírné agentury ESA na měsíc jménem Argonaut a v dalších misích do hlubokého vesmíru.

redakce Proelektrotechniky.cz

Ilustrace měsíční základny © NNL

Další informace zde

 Přečtěte si také:

Evropskou misi na Měsíc podpoří přistávací kamera LandCam-X od inovačních firem

13.10.2022 Evropská vesmírná agentura ESA má při průzkumu Měsíce ambiciózní cíle. Jedním z nich je nachystat si půdu pro přistávací modul, který bude odkázaný na data z kamer a lidaru při analýze terénu. Má tak být zcela autonomně schopen vybrat nejlepší místo k přistání. Kamera je připravena, ale vzhledem k tomu, že nic nepřekoná skutečnou zkoušku, rozhodla ESA poslat ji do vesmíru. Odborná veřejnost o tom byla informována začátkem října 2022. 


Robot STA bude manipulovat se vzorky při společné misi NASA a ESA na Mars

11.10.2022 Robotické technologie, které se uplatňují především v odvětví průmyslové automatizace, naleznou své uplatnění i při vesmírných misích. Mise mající za cíl přivézt vzorky hornin z Marsu na Zemi budou využívat evropskou 2,5 m dlouhou robotickou paži zvanou STA k vyzvednutí pouzder s cenným materiálem z cílové planety. Ta je následně přesune do rakety určené k realizaci historické meziplanetární dodávky. Naše odborná veřejnost o tom byla informována začátkem října 2022. 


Mise PLATO zamíří do hlubokého vesmíru, na přípravě se podílí brněnská firma

5.8.2022 Hledat v hlubokém vesmíru planety podobné Zemi, to je úkolem mise PLATO Evropské vesmírné agentury. Sonda se má vydat na oběžnou dráhu v roce 2026. Tým OHB Czechspace ve spolupráci s Leteckým ústavem Vysokého učení technického v Brně v červenci provedl unikátní zátěžový test. Odborná veřejnost o tom byla informována na konci července 2022. 


Multispektrální zobrazovací systémy družicové sítě EarthDaily Constellation poskytnou informace o ekosystémech na Zemi a změnách klimatu

19.4.2022 Multispektrální snímkování představuje novou metodu získávání poznatků o měnících se podmínkách na planetě Zemi. Společnost ABB k tomu vyvine a dodá své multispektrální zobrazovací systémy kanadské společnosti EarthDaily Analytics (EDA), specializující se na analýzu dat. S hodnotou 30 mil. dolarů (přes 670 mil. Kč) jde tak o dosud největší „vesmírnou“ zakázku pro soukromou firmu. Odborná veřejnost o tom byla informována v březnu 2022. 


Mise Artemis s evropským servisním modulem: příprava na další návštěvu Měsíce

6.4.2022 Raketa, která vynese kosmickou loď NASA Orion s Evropským servisním modulem (ESM, European Service Module) k Měsíci, byla dne 18. 3. 2022 dopravena na startovací rampu na Floridě. Jde o první podobný test – a zároveň o poslední velkou zkoušku před vypuštěním mise Artemis I v letošním roce.  První mise Artemis pošle loď Orion k Měsíci a zpět. Dostane se dále, než se kdy vydala jakákoliv jiná, pro kosmonauty navržená loď v historii.


Přístroje EUI a SPICE pořídily detailní snímky slunce

4.4.2022 Nejnovější snímky pořízené sondou Solar Orbiter zachycují sluneční kotouč s bezprecedentními detaily. Pořízené byly 7. března v okamžiku, kdy se sonda nacházela přesně mezi Zemí a Sluncem. Snímky získala sonda Solar Orbiter, což je mise vycházející z mezinárodní spolupráce, kterou realizují ESA a NASA. Snímky byly pořízeny ze vzdálenosti přibližně 75 miliónů kilometrů, což je zhruba polovina vzdálenosti naší planety od Slunce. Teleskop s vysokým rozlišením EUI pořídil snímky s tak vysokým prostorovým rozlišením, že z této blízké vzdálenosti byla potřeba mozaika 25 samostatných fotografií, aby bylo pokryto celé Slunce. 


Družice FLEX a ALTIUS pomohou získávat informace o vegetaci na Zemi a o horních vrstvách atmosféry

15.3.2022 Smlouva Evropské vesmírné agentury (ESA) se společností Arianespace, o němž byla odborná veřejnost informována v únoru 2022, zajišťuje společné vypuštění dvou evropských družic, které opět o něco rozšíří znalosti o naší rodné planetě. Mise FLEX, která bude shromažďovat informace o zdraví světové populace rostlin, stejně jako mise ALTIUS, která bude měřit profily ozónu a dalších stopových prvků v horních vrstvách atmosféry, poletí na raketě ESA Vega-C z evropského kosmodromu v polovině roku 2025. Obě mise budou mít zásadní přínos jak pro vědu, tak pro společnost. 


FAIR: mezinárodní projekt urychlovače částic s českou účastí

17.2.2022 FAIR (Facility for Antiproton and Ion Research) je mezinárodní projekt urychlovače částic zabývající se výzkumem atomového jádra a antiprotonů se sídlem nedaleko německého Darmstadtu. Po dokončení se FAIR stane jedním z největších urychlovačů na světě, který bude sloužit potřebám 3000 vědců z více než 50 zemí. Na projektu se podílí i Česká republika, jak byla naše odborná veřejnost informována v únoru 2022. 


VZLUSAT-2: cílem deváté české družice je pořizování detailních snímků Země

19.1.2022 Ve čtvrtek 13. 1. 2022 odstartoval z Mysu Canaveral druhý nanosatelit z dílny VZLÚ (Výzkumného a zkušebního leteckého ústavu). Na palubě nanodružice VZLUSAT-2 jsou kromě dalších přístrojů dvě experimentální kamery a zařízení pro přesnou orientaci, které umožní pořizovat detailní snímky zájmových oblastí na Zemi. 


Vesmírný dalekohled Jamese Webba se představuje odborné veřejnosti

13.1.2022 Webbův vesmírný dalekohled (JWST – James Webb Space Telescope) je tím největším, nejsofistikovanějším a nejmodernějším vesmírným dalekohledem, který kdy lidé vyrobili, a způsobí revoluci v pozorování vesmíru. Jedná se o společný projekt americké (NASA), evropské (ESA) a kanadské (CSA) kosmické agentury. Odborná veřejnost s ním byla seznámena na začátku ledna 2022 prostřednictvím serveru Czech Space Portal. 


Český tokamak COMPASS jde do důchodu, jeho následovníkem bude COMPASS Upgrade

31.8.2021 V pátek 20. srpna 2021 proběhl poslední experiment na tokamaku COMPASS, který provozuje Ústavu fyziky plazmatu Akademie věd ČR (ÚFP). Po dvanácti letech ukončuje svůj provoz. V zařízení, ve kterém se testuje řízená jaderná fúze, proběhlo za tu dobu více než 21 tisíc výbojů vysokoteplotního plazmatu. Na jeho místě bude v nejbližších letech vybudován zcela nový tokamak – COMPASS Upgrade se světově unikátními parametry, který má za cíl vyřešit některé z klíčových problémů spojených se stavbou prototypu fúzní elektrárny. 


Cyklus odborných konferencí „Smart city v praxi“, „Efektivní elektromobilita ve smart city“ a „Elektrické autobusy pro město“

Konference „Elektrické autobusy pro město“ se již od svého prvního běhu v říjnu 2013 vyprofilovala jako zcela ojedinělá prezentační a vzdělávací akce i jako místo vzájemné výměny aktuálních zkušeností mezi profesionály z elektrické osobní dopravy. Díky svému zaměření na konkrétní téma, konkrétní prezentující a konkrétní publikum se tato konference stala prostředkem přímé komunikace mezi výrobci elektrobusů a trolejbusů (včetně jejich komponent a infrastruktury) a jejich provozovateli a uživateli. V neposlední řadě zde hrají důležitou roli i zástupci institucí, které rozhodují o financování této dopravy, nebo mají v tomto ohledu aktuální a spolehlivé informace. Konference „Smart city v praxi“ je zaměřena především na ty zástupce měst a obcí a veřejných organizací, kteří se budou rozhodovat o volbě konkrétních řešení od konkrétního dodavatele pro definování a naplňování investičních projektů, jimiž je koncept smart city v daném městě realizován.

Pozvánky na tyto konference a zprávy z těchto a dalších konferencí naleznete zde.


Naše tipy
























Copyright © 2012 – 2023 Ing. Jakub Slavík, MBA – Consulting Services