Nuclear power in space
விண்வெளியில் அணுசக்தி என்பது விண்வெளியில் அணுசக்தியைப் பயன்படுத்துவதாகும், பொதுவாக சிறிய பிளவு அமைப்புகள் அல்லது மின்சாரம் அல்லது வெப்பத்திற்கான கதிரியக்க சிதைவு. மற்றொரு பயன்பாடு அறிவியல் அவதானிப்புக்கானது, ஒரு மோஸ்பாவர் ஸ்பெக்ட்ரோமீட்டரைப் போல. மிகவும் பொதுவான வகை ரேடியோ ஐசோடோப் தெர்மோ எலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர் ஆகும், இது பல விண்வெளி ஆய்வுகள் மற்றும் குழு சந்திர பயணங்களில் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளது. டோபாஸ் அணு உலை போன்ற பூமி கண்காணிப்பு செயற்கைக்கோள்களுக்கான சிறிய பிளவு உலைகளும் பறக்கவிடப்பட்டுள்ளன. ஒரு ரேடியோ ஐசோடோப் ஹீட்டர் யூனிட் கதிரியக்க சிதைவால் இயக்கப்படுகிறது மற்றும் பல தசாப்த காலத்திற்கு செயல்பாட்டிற்கு மிகவும் குளிராக மாறுவதைத் தடுக்க முடியும். 1965 ஆம் ஆண்டில் அமெரிக்கா எஸ். என். ஏ. பி-10 ஏ அணு உலைகளை 43 நாட்களுக்கு விண்வெளியில் சோதனை செய்தது, விண்வெளி பயன்பாட்டிற்காக வடிவமைக்கப்பட்ட அணு உலை மின் அமைப்பின் அடுத்த சோதனை 13 செப்டம்பர் 2012 அன்று கிலோபவர் உலைகளின் பிளாட்டாப் பிளவு (டி. யு. எஃப். எஃப்) சோதனையைப் பயன்படுத்தி ஆர்ப்பாட்டம் செய்யப்பட்டது. யுரேனியம் மற்றும் நேரடி தெர்மோஎலக்ட்ரிக் மாற்றத்தை மின்சாரமாக பயன்படுத்திய 1965 ரோமாஷ்கா அணு உலையின் சோதனை அடிப்படையிலான சோதனைக்குப் பிறகு, சோவியத் ஒன்றியம் சுமார் 40 அணு-மின்சார செயற்கைக்கோள்களை விண்வெளிக்கு அனுப்பியது, பெரும்பாலும் பி. இ. எஸ்-5 உலை மூலம் இயக்கப்படுகிறது. மிகவும் சக்திவாய்ந்த டோபாஸ்-II அணு உலை 10 கிலோவாட் மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்தது. விண்வெளி உந்துவிசை அமைப்புகளுக்கு அணுசக்தியைப் பயன்படுத்தும் கருத்தாக்கங்களின் எடுத்துக்காட்டுகளில் அணு மின்சார ராக்கெட் (அணுசக்தியால் இயங்கும் அயன் உந்துவிசை (கள்)), ரேடியோ ஐசோடோப் ராக்கெட் மற்றும் ரேடியோ ஐசோடோப் மின்சார உந்துவிசை (ஆர். இ. பி) ஆகியவை அடங்கும். மிகவும் ஆராயப்பட்ட கருத்துக்களில் ஒன்று அணு வெப்ப ராக்கெட் ஆகும், இது NERVA திட்டத்தில் தரையில் சோதிக்கப்பட்டது. நியூக்ளியர் பல்ஸ் ப்ராபல்ஷன் ஓரியன் திட்டத்தின் பொருளாக இருந்தது. ஒழுங்குமுறை மற்றும் ஆபத்து தடுப்பு 1967 இல் வெளிப்புற விண்வெளி ஒப்பந்தத்தால் விண்வெளியில் அணு ஆயுதங்கள் தடை செய்யப்பட்ட பிறகு, அணுசக்தி குறைந்தது 1972 முதல் ஒரு முக்கியமான பிரச்சினையாக அரசுகளால் விவாதிக்கப்பட்டு வருகிறது. குறிப்பாக பூமியின் சுற்றுச்சூழலுக்கும் மனிதர்களுக்கும் அதன் சாத்தியமான ஆபத்துகள் ஐ. நா. பொதுச் சபையில் வெளிப்புற விண்வெளியில் அணுசக்தி ஆதாரங்களைப் பயன்படுத்துவது தொடர்பான கோட்பாடுகளை (1992) ஏற்றுக்கொள்ள மாநிலங்களைத் தூண்டியுள்ளது, குறிப்பாக ஏவுதல்களுக்கான பாதுகாப்புக் கொள்கைகளை அறிமுகப்படுத்தியது மற்றும் அவற்றின் போக்குவரத்தை நிர்வகிப்பது. நன்மைகள் சூரிய மின்சக்தி மிகவும் பொதுவாகப் பயன்படுத்தப்பட்டாலும், அணுசக்தி சில பகுதிகளில் நன்மைகளை வழங்க முடியும். சூரிய மின்கலங்கள், திறமையானவை என்றாலும், சூரிய ஓட்டம் போதுமான அளவு அதிகமாக இருக்கும் சுற்றுப்பாதைகளில் மட்டுமே விண்கலத்திற்கு ஆற்றலை வழங்க முடியும், அதாவது பூமியின் குறைந்த சுற்றுப்பாதை மற்றும் சூரியனுக்கு நெருக்கமான கிரகங்களுக்கிடையேயான இடங்கள் போன்றவை. சூரிய மின்கலங்களைப் போலல்லாமல், அணுசக்தி அமைப்புகள் சூரிய ஒளியிலிருந்து சுயாதீனமாக செயல்படுகின்றன, இது ஆழமான விண்வெளி ஆய்வுக்கு அவசியம். அணு அடிப்படையிலான அமைப்புகள் சமமான சக்தியைக் கொண்ட சூரிய மின்கலங்களை விட குறைவான வெகுஜனத்தைக் கொண்டிருக்கலாம், இது மிகவும் கச்சிதமான விண்கலத்தை அனுமதிக்கிறது, அவை விண்வெளியில் திசைதிருப்பவும் இயக்கவும் எளிதானது. குழு விண்வெளிப் பயணத்தைப் பொறுத்தவரை, உயிர் ஆதரவு மற்றும் உந்துவிசை அமைப்புகள் இரண்டிற்கும் சக்தி அளிக்கக்கூடிய அணுசக்தி கருத்துக்கள் செலவு மற்றும் விமான நேரம் இரண்டையும் குறைக்கலாம். தேர்ந்தெடுக்கப்பட்ட பயன்பாடுகள் மற்றும்/அல்லது விண்வெளிக்கான தொழில்நுட்பங்கள் பின்வருமாறுஃ ரேடியோ ஐசோடோப் தெர்மோ எலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர் ரேடியோ ஐசோடோப் ஹீட்டர் யூனிட் ரேடியோ ஐசோடோப் பைசோ எலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர் ரேடியோ ஐசோடோப் ராக்கெட் நியூக்ளியர் தெர்மல் ராக்கெட் நியூக்ளியர் பல்ஸ் ப்ராபல்ஷன் நியூக்ளியர் எலக்ட்ரிக் ராக்கெட் வகைகள் ரேடியோ ஐசோடோப் அமைப்புகள் ஐம்பது ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக, ரேடியோ ஐசோடோப் தெர்மோ எலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர்கள் (ஆர்டிஜி) விண்வெளியில் அமெரிக்காவின் முக்கிய அணுசக்தி ஆதாரமாக இருந்து வருகின்றன. ஆர்டிஜிகள் பல நன்மைகளை வழங்குகின்றன; அவை ஒப்பீட்டளவில் பாதுகாப்பானவை மற்றும் பராமரிப்பு இல்லாதவை, கடுமையான நிலைமைகளின் கீழ் நெகிழக்கூடியவை, மேலும் பல தசாப்தங்களாக செயல்பட முடியும். சூரிய ஆற்றல் ஒரு சாத்தியமான மின் ஆதாரமாக இல்லாத இடத்தின் சில பகுதிகளில் பயன்படுத்த ஆர்டிஜிகள் குறிப்பாக விரும்பத்தக்கவை. 25 வெவ்வேறு அமெரிக்க விண்கலங்களுக்கு சக்தி அளிக்க டஜன் கணக்கான ஆர்டிஜிகள் செயல்படுத்தப்பட்டுள்ளன, அவற்றில் சில 20 ஆண்டுகளுக்கும் மேலாக இயங்கி வருகின்றன. 40க்கும் மேற்பட்ட ரேடியோ ஐசோடோப் தெர்மோ எலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டர்கள் உலகளவில் (முக்கியமாக அமெரிக்கா மற்றும் சோவியத் யூனியன்) விண்வெளி பயணங்களில் பயன்படுத்தப்பட்டுள்ளன. மேம்பட்ட ஸ்டிர்லிங் ரேடியோ ஐசோடோப் ஜெனரேட்டர் (ஏஎஸ்ஆர்ஜி, ஸ்டிர்லிங் ரேடியோ ஐசோடோப் ஜெனரேட்டரின் (எஸ்ஆர்ஜி) மாதிரி) அணு எரிபொருளின் ஒரு யூனிட்டுக்கு ஆர்டிஜியின் மின்சாரத்தை விட சுமார் நான்கு மடங்கு மின்சாரத்தை உற்பத்தி செய்கிறது, ஆனால் ஸ்டிர்லிங் தொழில்நுட்பத்தை அடிப்படையாகக் கொண்ட விமானத்திற்குத் தயாராக உள்ள அலகுகள் 2028 வரை எதிர்பார்க்கப்படுவதில்லை. தொலைதூர எதிர்காலத்தில் டைட்டனை ஆராய இரண்டு ஏஎஸ்ஆர்ஜிகளைப் பயன்படுத்த நாசா திட்டமிட்டுள்ளது. ரேடியோ ஐசோடோப் பவர் ஜெனரேட்டர்களில் பின்வருவன அடங்கும்ஃ எஸ்என்ஏபி-19, எஸ்என்ஏபி-27 (அணு துணை சக்திக்கான அமைப்புகள்) எம்ஹெச்டபிள்யூ-ஆர்டிஜி ஜிபிஹெச்எஸ்-ஆர்டிஜி எம்எம்ஆர்டிஜி ஏஎஸ்ஆர்ஜி (மேம்பட்ட ஸ்டிர்லிங் ரேடியோ ஐசோடோப் ஜெனரேட்டர்) ரேடியோ ஐசோடோப் ஹீட்டர் யூனிட்டுகள் (ஆர். எச். யூ) அறிவியல் கருவிகளை சரியான வெப்பநிலைக்கு சூடாக்க விண்கலத்தில் பயன்படுத்தப்படுகின்றன, இதனால் அவை திறமையாக செயல்படுகின்றன. ஆர்டிஜி மற்றும் ஏஎஸ்ஆர்ஜிக்கு சக்தி அளிக்க ஜெனரல் பர்பஸ் ஹீட் சோர்ஸ் (ஜிபிஹெச்எஸ்) என்று அழைக்கப்படும் ஆர். எச். யுவின் பெரிய மாதிரி பயன்படுத்தப்படுகிறது. மிகவும் மெதுவாக சிதைந்து வரும் ரேடியோ ஐசோடோப்புகள் பல தசாப்த கால ஆயுட்காலம் கொண்ட விண்மீன்களுக்கு இடையேயான ஆய்வுகளில் பயன்படுத்த முன்மொழியப்பட்டுள்ளன. 2011 ஆம் ஆண்டு நிலவரப்படி, வளர்ச்சிக்கான மற்றொரு திசை சப் கிரிட்டிக்கல் அணு எதிர்வினைகளின் உதவியுடன் ஒரு ஆர்டிஜி ஆகும். பிளவு அமைப்புகள் பிளவு சக்தி அமைப்புகள் ஒரு விண்கலத்தின் வெப்பம் அல்லது உந்துவிசை அமைப்புகளுக்கு சக்தி அளிக்க பயன்படுத்தப்படலாம். வெப்பத் தேவைகளைப் பொறுத்தவரை, விண்கலத்திற்கு 100 கிலோவாட்டிற்கும் அதிகமான மின்சாரம் தேவைப்படும்போது, பிளவு அமைப்புகள் ஆர்டிஜிகளை விட மிகவும் செலவு குறைந்தவை. 1965 ஆம் ஆண்டில், அமெரிக்கா ஒரு விண்வெளி உலை, எஸ். என். ஏ. பி-10 ஏ ஐ அறிமுகப்படுத்தியது, இது வட அமெரிக்க விமானப் போக்குவரத்தின் ஒரு பிரிவான அடாமிக்ஸ் இன்டர்நேஷனலால் உருவாக்கப்பட்டது. கடந்த சில தசாப்தங்களாக, பல பிளவு உலைகள் முன்மொழியப்பட்டுள்ளன, மேலும் சோவியத் ஒன்றியம் 1967 மற்றும் 1988 க்கு இடையில் தெர்மோ எலக்ட்ரிக் மாற்றிகளைப் பயன்படுத்தி தங்கள் RORSAT செயற்கைக்கோள்களில் 31 BES-5 குறைந்த சக்தி பிளவு உலைகளை ஏவியது. 1960கள் மற்றும் 1970களில், சோவியத் ஒன்றியம் டோபாஸ் உலைகளை உருவாக்கியது, அவை அதற்கு பதிலாக தெர்மியோனிக் மாற்றிகளைப் பயன்படுத்துகின்றன, இருப்பினும் முதல் சோதனை விமானம் 1987 வரை இல்லை. 1983 ஆம் ஆண்டில், நாசாவும் பிற அமெரிக்க அரசாங்க நிறுவனங்களும் அடுத்த தலைமுறை விண்வெளி உலையான எஸ். பி-100 ஐ உருவாக்கத் தொடங்கின, இது ஜெனரல் எலக்ட்ரிக் மற்றும் பிறருடன் ஒப்பந்தம் செய்தது. 1994 ஆம் ஆண்டில், எஸ். பி-100 திட்டம் ரத்து செய்யப்பட்டது, பெரும்பாலும் அரசியல் காரணங்களுக்காக, ரஷ்ய டோபாஸ்-II அணு உலை அமைப்புக்கு மாறும் யோசனையுடன். சில டோபாஸ்-II முன்மாதிரிகள் தரையில் சோதிக்கப்பட்டாலும், இந்த அமைப்பு அமெரிக்க விண்வெளி பயணங்களுக்கு ஒருபோதும் பயன்படுத்தப்படவில்லை. 2008 ஆம் ஆண்டில், நாசா சந்திரன் மற்றும் செவ்வாய் கிரகத்தின் மேற்பரப்பில் ஒரு சிறிய பிளவு சக்தி அமைப்பைப் பயன்படுத்துவதற்கான திட்டங்களை அறிவித்தது, மேலும் அது பலனளிக்க "முக்கிய" தொழில்நுட்பங்களை சோதிக்கத் தொடங்கியது. முன்மொழியப்பட்ட பிளவு சக்தி அமைப்பு விண்கலம் மற்றும் ஆய்வு அமைப்புகளில் எஸ். பி-100, ஜிமோ அணு மின் உந்துவிசை மற்றும் பிளவு மேற்பரப்பு சக்தி ஆகியவை அடங்கும். பல நுண் அணு உலை வகைகள் விண்வெளி பயன்பாடுகளுக்காக உருவாக்கப்பட்டுள்ளன அல்லது உருவாக்கப்பட்டு வருகின்றனஃ ரேபிட்-எல் மூடிய சுழற்சி காந்த ஹைட்ரோடைனமிக் (சிசிஎம்ஹெச்டி) மின் உற்பத்தி அமைப்பு எஸ். பி-100 அல்காலி மெட்டல் தெர்மோ எலக்ட்ரிக் கன்வெர்ட்டர் (ஏஎம்டிஇசி) கிலோ பவர் நியூக்ளியர் தெர்மல் ப்ராபல்ஷன் அமைப்புகள் (என். டி. ஆர்) ஒரு பிளவு உலை வெப்பத்தை அடிப்படையாகக் கொண்டவை, இரசாயன எதிர்வினைகளால் இயக்கப்படும் ஒன்றை விட மிகவும் திறமையான உந்துவிசை அமைப்பை வழங்குகின்றன. தற்போதைய ஆராய்ச்சி ஏற்கனவே விண்வெளியில் உள்ள விண்கலத்தை செலுத்துவதற்கு உந்துதலை வழங்குவதற்கான சக்தி ஆதாரமாக அணு மின் அமைப்புகளில் அதிக கவனம் செலுத்துகிறது. விண்வெளி வாகனங்களுக்கு சக்தி வழங்குவதற்கான பிற விண்வெளி பிளவு உலைகளில் SAFE-400 உலை மற்றும் HOMER-15 ஆகியவை அடங்கும். 2020 ஆம் ஆண்டில், ரோஸ்கோஸ்மோஸ் (ரஷ்ய ஃபெடரல் ஸ்பேஸ் ஏஜென்சி) அணுசக்தியால் இயங்கும் உந்துவிசை அமைப்புகளைப் பயன்படுத்தி ஒரு விண்கலத்தை செலுத்த திட்டமிட்டுள்ளது (கெல்டிஷ் ஆராய்ச்சி மையத்தில் உருவாக்கப்பட்டது), இதில் 1 மெகாவாட் கொண்ட ஒரு சிறிய வாயு குளிரூட்டப்பட்ட பிளவு உலை அடங்கும். செப்டம்பர் 2020 இல், நாசாவும் எரிசக்தித் துறையும் (டி. ஓ. இ) ஒரு சந்திர அணுசக்தி அமைப்புக்கான முன்மொழிவுகளுக்கான முறையான கோரிக்கையை வெளியிட்டன, இதில் 2021 ஆம் ஆண்டின் இறுதிக்குள் முடிக்கப்பட்ட ஆரம்ப வடிவமைப்புகளுக்கு பல விருதுகள் வழங்கப்படும், அதே நேரத்தில் இரண்டாவது கட்டத்தில், 2022 ஆம் ஆண்டின் தொடக்கத்தில், அவர்கள் 2027 ஆம் ஆண்டில் சந்திரனில் வைக்க 10 கிலோவாட் பிளவு மின் அமைப்பை உருவாக்க ஒரு நிறுவனத்தைத் தேர்ந்தெடுப்பார்கள். 2002 ஆம் ஆண்டில், நாசா அணுசக்தி அமைப்புகளை உருவாக்குவதற்கான ஒரு முயற்சியை அறிவித்தது, இது பின்னர் புரோமெதியஸ் திட்டம் என்று அழைக்கப்பட்டது. ப்ரோமிதியஸ் திட்டத்தின் ஒரு முக்கிய பகுதி ஸ்டிர்லிங் ரேடியோ ஐசோடோப் ஜெனரேட்டர் மற்றும் மல்டி மிஷன் தெர்மோ எலக்ட்ரிக் ஜெனரேட்டரை உருவாக்குவதாகும், இவை இரண்டும் ஆர்டிஜி வகைகளாகும். இந்த திட்டம் ஒரு விண்கலத்தின் சக்தி மற்றும் உந்துதலுக்காக பாதுகாப்பான மற்றும் நீண்ட கால விண்வெளி பிளவு உலை அமைப்பை உருவாக்குவதை நோக்கமாகக் கொண்டது, இது நீண்டகாலமாக பயன்படுத்தப்படும் ஆர்டிஜிகளை மாற்றுகிறது. வரவுசெலவுத் திட்டக் கட்டுப்பாடுகள் திட்டத்தை திறம்பட நிறுத்துவதற்கு வழிவகுத்தன, ஆனால் புரோமிதியஸ் திட்டம் புதிய அமைப்புகளைச் சோதிப்பதில் வெற்றி பெற்றுள்ளது. அதன் உருவாக்கத்திற்குப் பிறகு, விஞ்ஞானிகள் ஒரு உயர் சக்தி மின்சார உந்துவிசை (ஹைபிஇபி) அயனி இயந்திரத்தை வெற்றிகரமாக சோதித்தனர், இது எரிபொருள் செயல்திறன், உந்துவிசை வாழ்நாள் மற்றும் பிற சக்தி ஆதாரங்களை விட உந்துவிசை செயல்திறன் ஆகியவற்றில் கணிசமான நன்மைகளை வழங்கியது. காட்சிகள் விண்வெளி அணுசக்தி அமைப்புகளின் படங்களின் கேலரி. மேலும் காண்க யு. எஸ்.-ஏ. விண்வெளியில் உள்ள அணுசக்தி அமைப்புகளின் பட்டியல் ரேடியோ ஐசோடோப் தெர்மோ எலக்ட்ரிக் generator#Nuclear விண்வெளியில் உள்ள சக்தி அமைப்புகள் செவ்வாய் கிரகத்திற்கு மனித பயணங்கள் அணு துடிப்பு உந்துவிசை அணு உந்துவிசை அணுசக்தி ராக்கெட் அணுசக்தி ராக்கெட் விண்வெளியில் அணுசக்தி ராக்கெட் பேட்டரிகள் விண்கலத்தில் சூரிய பேனல்கள் மேற்கோள்கள் வெளிப்புற இணைப்புகள் KRUSTY-கிலோ பவர் ரியாக்டர் ஸ்டிர்லிங் தொழில்நுட்பத்தைப் பயன்படுத்துதல் சிறிய பிளவு சக்தி அமைப்பு சாத்தியக்கூறுகள் ஆய்வு விண்வெளியில் அணுசக்தி-அணுசக்தி அலுவலகம்-அமெரிக்க எரிசக்தித் துறை (. பி. டி. எஃப்) பாதுகாப்பான காகிதம் (பிளவு உலை) அணு உலை மூலம் இயங்கும் மார்ஸ் ரோவர் டேவிட் போஸ்டன், "விண்வெளி அணுசக்திஃ பிளவு உலைகளின் வடிவமைப்பு மற்றும் சிறிய அணுசக்தியின் சோதனை (.