Montag, 26. September 2011

Curiosity: Energieversorgung

Im Gegensatz zu Marsrovern wie Opportunity oder Spirit nutzt Curiosity statt Solarzellen eine Radionuklidbatterie (RTG). Ein RTG, auch Atombatterie oder Radioisotopengenerator genannt, wandelt thermische Energie durch Kernzerfall eines Radionuklids in elektrische Energie um. Die Vorteile liegen auf der Hand:

  • nicht wetterabhängige Energieversorgung
  • stabile thermische Umgebung
  • klein und kompakt
  • leichter
Zudem sind RTGs in der Raumfahrt schon lange erprobt: Viking 1 + 2, Voyager 1+2, Cassini, New Horizons und viele weitere Raumsonden nutzen diese Technik seit langem.

Durch den radioaktiven Zerfall von Plutoniumdioxid werden etwa 4000 Watt Wärmeenergie freigesetzt und dann durch Thermoelemente in 120 Watt elektrische Energie umgewandelt (3% Effizienz). Ein Teil der Wärmeenergie wird für die thermische Umgebung des Rovers verwendet, damit die einzelnen Komponenten und Instrumente eine optimale Betriebstemperatur haben. Die Energieerzeugung in kWh pro Marstag (Sol) liegt bei 2,9 - MER schaffte gerade einmal 0,3-0,9.

Das Plutonium ist zu Keramik gesintert, sodass bei Schlageinwirkung das Material in größere Bruchstücke zerbricht anstatt zu zerstäuben und so in die Lunge gelangen kann. Das RTG (auch MMRTG in dieser Mission genannt) ist zudem in einem mehrschichtigem Sicherheitskonzept implementiert um die Freisetzung des hochgradig radioaktivem und giftigem Plutoniums bei einem Fehlstart zu verhindern.

Curiosity verfügt ausserdem noch über zwei zusätzliche Akkumulatoren (Li-Ion-Akkus) die eine Kapazität von jeweils 20 Ah (Amperestunden) besitzen. Die Ausgangsspannung beträgt 28 Volt.

Bildquelle: Wikipedia

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