Индийское космическое агентство ищет подрядчиков на разработку радиоизотопного термоэлектрического генератора — источника энергии, который должен работать там, куда солнечного света уже практически не доходит. Сама тематика для индийской программы новая: до сих пор её аппараты жили на солнечных батареях.
28 января Центр спутниковых систем имени У. Р. Рао в Бангалоре (подразделение Индийской организации космических исследований, ISRO) опубликовал приглашение к подаче «выражения заинтересованности» — по сути, предварительный поиск исполнителей. Формулировка предмета работ звучит так: «проектирование и моделирование; симуляция и анализ; испытания и квалификация радиоизотопного термоэлектрического генератора (RTEG) мощностью 100 Вт без радиоизотопа».
Оговорка «без радиоизотопа» — ключевая для понимания стадии проекта. Подрядчику предстоит отработать всю конструкцию, тепловой тракт и термоэлектрическое преобразование на макете, куда ядерное топливо не закладывается; собственно изотопная начинка — зона ответственности государства и отдельный этап. Само направление в ISRO называют технологией альфа-источникового термоэлектрического двигателя (alpha source thermoelectric propulsion technology).
В документе ISRO прямо сказано, что разработка RTEG ведётся потому, что генератор предполагается сделать частью миссий дальнего космоса — как для выработки электроэнергии, так и для терморегулирования аппарата.
Почему не солнечные батареи
Главный аргумент в пользу RTEG — массогабаритный. При равной отдаваемой мощности он весит меньше, чем комплект солнечных батарей, а аппарат получается компактнее, и маневрировать в космосе такому проще: нет огромных развёрнутых панелей, которые нужно ориентировать на Солнце и которые ограничивают динамику.
Технология не нова для мировой космонавтики: радиоизотопные термоэлектрические генераторы (РИТЭГ, англ. RTG) применялись во множестве миссий NASA и России. Из относительно свежих примеров — китайская лунная миссия Chang'e 3 2013 года и её луноход Yutu.
Требования к конструкции
Условия эксплуатации в техзадании описаны широко — генератор должен сохранять работоспособность не только в вакууме дальнего космоса, но и в запылённой, богатой углекислым газом и коррозионно-активной среде. Это фактически описание планетной поверхности, а не только межпланетного перелёта.
масса — не более 20 кг;
ресурс — 20 лет и более;
хранение в атмосфере при температурах до 50 °C — неограниченно долго и без повреждений.
Последний пункт про хранение стоит читать вместе с требованием к сроку службы: изделие должно спокойно пережить наземный этап — склад, транспортировку, ожидание пуска в индийском климате — и только потом отработать два десятка лет в полёте.
Безопасность
Отдельный акцент документ делает на ядерной безопасности. Устройство должно быть безопасным для человека, находящегося в непосредственной близости, при любых условиях — даже когда ядерное топливо уже укрыто внутри блока. Кроме того, конструкция обязана выдержать взрыв как до старта, так и после него, не допустив радиоактивного загрязнения окружающей среды.
Требование не формальное: именно авария носителя на старте или при выведении — основной сценарий, из-за которого РИТЭГи во всём мире делают в виде прочной капсулы, способной уцелеть при разрушении ракеты и последующем падении.
Зачем это индийской программе
Бывший председатель ISRO А. С. Киран Кумар охарактеризовал RTEG как задел на будущее: «Он будет полезен для длительных миссий, где альтернативные источники энергии недоступны». Речь о тех участках Солнечной системы, где солнечной энергии для питания аппарата уже физически не хватает.
Ближайшие ориентиры после очередной марсианской миссии — Юпитер, Сатурн, Нептун и Уран. Для аппаратов к внешним планетам радиоизотопный источник остаётся, по сути, безальтернативным решением, так что нынешний поиск подрядчиков — подготовка энергетической базы под миссии, которые пока даже не объявлены официально.
