一种用于轻量化探索的原子平面电源概念

这已经持续了50多年，放射性同位素热电发电机（Radioisotope Thermoelectric Generator，简称RTG）一直是行星及航天器的动力装置。但是，它们有着明显的缺点，最主要是它们很重。即使是现代的RTG设计也会达到数百公斤，这使得它们对于像毅力号这样的大型任务很有用，但对于任何想要到达外行星的小型任务来说，它们都太大了。太阳帆也好不到哪里去，像朱诺号上的那样，太阳帆和电池系统结合在一起，重量是同样动力的RTG的两倍多。为了解决这个问题，来自航空航天公司和美国能源部橡树岭国家实验室的一群工程师想出了一种方法，利用RTG的基本理念，将其大幅缩小到无法用于更小的任务的程度。

第一个目标不言自明—— 这也是之前所有RTG的目标。第二个目标是处理RTG的另一个弱点，它们从峰值功率开始，然后逐渐变弱。所以RTG系统的设计必须考虑到任务的使用寿命。如果一项任务计划持续五年，RTG的功率输出信号不得进一步地衰减超过在该时间段内仍能为该无线电系统发动机提供有源功率的第二时间点。

更令人印象深刻的是“瓦片”可以串在一起—— 可以提供更高的功率输出。只需选择适合您应用的瓷砖数量，您就可以放心，这就是您在设计航天器时将获得的电量和电池支持。

在NIAC项目期间，考虑了一系列的设计决定，他们的结果在返回给NASA的最终报告中得到了详细说明。一个主要的考虑因素是使用什么类型的同位素。研究人员最终选择了钚-238，这是一种更常见的核弹成分。然而，这种情况表明，在不需要太多辐射屏蔽的情况下，产生热量的组合是合理的。

其他的定位考虑，比如在热电系统中“热鞋”和“冷鞋”的位置，也很重要。幸运的是，在过去的几十年里，这种系统的模型已经得到了指数级的改进，因此工程师们甚至可以在制造零件之前就对最佳配置有一些想法。但是，如果你想知道一个人是否真的喜欢某种特定的设计，那么你需要做的第一件事就是确定你的客户是否真的需要这样的系统。

（编辑：汽车网）

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