Latvijas zinātnieki izgudro jaunu veidu, kā ražot elektrību kosmosā  (4)

Jaunā metode izstrādāta, izmantojot divu iepriekš kopā "nesajūgtu" un samērā mazpazīstamu tehnoloģiju apvienojumu. Prototips sastāv no divām mašīnām: termoakustiskā dzinēja jeb iekārtas, kas kosmosā pārveidos kodoldegvielas siltumu skaņā, un ģeneratora, kas skaņu pārveido elektrībā, izmantojot šķidra metāla svārstības magnētiskajā laukā.

Būtiski, ka šai iekārtai nav kustīgu, dilstošu detaļu. Vienīgais, kas kustas, ir šķidrs metāls. Tas ļauj nodrošināt elektroapgādi zondei daudzu desmitu gadu garumā bez apkopes. Tā var tikt izmantota tālos lidojumos, kur Saules enerģijas ir maz.

"Mūsdienās reti kur pasaulē tiek piedāvātas iekārtas, kas balstās uz fundamentāli jaunu darbības mehānismu. Manuprāt, šis projekts ir viens no retajiem piemēriem, kad tas ir izdevies. Tam visam pamatā ir Fizikas institūta gadu desmitiem uzkrātā pieredze šaurajā nišā ko sauc par magnetohidrodinamiku (MHD). Savukārt "SpaceTRIPS" veiksmes atslēga ir tajā, ka atrasts paņēmiens, kā nodrošināt specifisku maiņvirziena šķidruma kustību. Te nāca talkā vēl mazāk zināma nozare, ko sauc par termoakustiku," stāsta darba autors, Fizikas institūta vadošais pētnieks Artūrs Brēķis. "Interesanti atzīmēt, ka pasaulē ir samērā maz zinātnieku, kuri strādā kādā no šīm jomām. Turklāt vēl mazāk ir tādu, kas tiešām detaļās saprot darbības principu, kā termoakustika strādā, tāpēc šeit ļoti būtiska bija starptautiska un multidisciplināra sadarbība."

Iekārta tapusi sadarbības rezultātā – to projektēja un optimizēja pētnieki no Francijas Nacionālā zinātniskās pētniecības centra, Itālijas uzņēmums "Thales Alenia Space" nodrošināja savu ekspertīzi jautājumos par mašīnas integrāciju kosmosā, bet "AREVA" atbildēja par visu, kas saistīts ar enerģijas ieguvi no kodoldegvielas. Kopumā projektā darbojās septiņas organizācijas no piecām Eiropas valstīm.

Iekārta ir ieinteresējusi Eiropas Kosmosa aģentūru (ESA), jo šādi Eiropas zinātnei paveras iespējas nodrošināt tehnoloģisko neatkarību misijās aiz Saules sistēmas robežām. Jāatzīmē, ka "SpaceTRIPS" patlaban ir prototipa stadijā. Tas nozīmē to, ka mašīna ir pielāgota izmēģinājumiem Zemes laboratorijas apstākļos. Tomēr ir identificēti tālākie soļi, kas būtu jāveic, lai iekārta varētu darboties arī kosmosā.

Ņemot vērā to, ka iekārtas darbības princips ir fundamentāli jauns, tai paveras iespējas arī enerģētiskiem pielietojumiem ne tikai kosmosā, bet arī uz Zemes.

"Principā vienīgais, kas ir vajadzīgs, lai tehnoloģija strādātu, ir siltumavots. Ja kosmosā tam ir paredzēta amerīcija kodoldegviela, tad nekas netraucētu tepat uz Zemes izmantot, piemēram, no Saules nākošo enerģiju. Tā varētu izveidot nelielu autonomu elektrostaciju, kas nodrošinātu elektroenerģiju apvidos, kuros elektrifikācija ir vāji attīstīta vai arī tās nav nemaz. Turklāt ar pietiekami augstu elektroapgādes drošumu," potenciālos pielietojumus uzskaita Brēķis.

Tā kā iekārta ir fundamentāli jauna, ģeneratoram vēl nepieciešams ievērojams izpētes un uzlabošanas darbs, lai paaugstinātu tā lietderības koeficientu un noteiktu optimālo enerģijas diapazonu dažādos darbības režīmos, norāda Fizikas institūta vadošais eksperts Jānis Ernests Freibergs.