【宇宙開発】米国産プルトニウムで動くNASAの火星探査機は、宇宙に「原子力ルネッサンス」をもたらすか [しじみ★]

打ち上げに成功したNASAの火星探査機「パーセヴェランス」は、史上初めて米国産プルトニウムだけを動力源としている。これまでロシアから調達していたプルトニウムを国産化したことで、今後の宇宙でのミッションでは原子力電池の活用が加速する。宇宙での“原子力ルネッサンス”の時代が、いま幕を開けようとしている。

米航空宇宙局（NASA）の新しい火星探査機「Perseverance（パーセヴェランス）」は、火星で太古の生命の痕跡を探すミッションに乗り出すことになる。パーセヴェランスは火星探査機としては最大級で、自律性が最も高い。そして米国産プルトニウムだけで動く初の火星探査機でもある。

パーセヴェランスの心臓部にはビール樽ほどの大きさの小さな原子力電池があり、これは放射性同位体熱電気転換器（RTG）とも呼ばれる。RTGは地球上で電気をつくる原子炉とは異なり、発電のために核分裂反応を起こしたり持続させたりする必要がない。そして可動部品もない。

代わりにプルトニウム238の崩壊によって発生する自然の熱を受動的に採取し、電気に変換する。エネルギーと熱を宇宙船に確実に数十年は供給できることから、NASAの20以上ある深宇宙ミッションに欠かせない動力源となっている。実際に2つの原子力電池を搭載して1970年代後半に打ち上げられた探査機「ヴォイジャー」は、いまでも星間空間から通信を続けている。

「プルトニウム238は主にアルファ線によって崩壊し、その際に熱を多く産生するプルトニウム固有の同位体です」と、NASAへのプルトニウムの供給を担うオークリッジ国立研究所のプルトニウム供給プログラムマネージャー、ロバート・ワムは言う。「パーセヴェランスのような小型宇宙船に必要なものは核分裂エネルギーではなく、崩壊熱だけで十分なのです」

■動力源を原子力に切り替えた理由

パーセヴェランスは、原子力発電を電気エネルギーの主要な供給源として利用する火星探査機としては2番目にすぎない。NASAの最初の3つの探査機である「ソジャーナ」「スピリット」「オポチュニティ」は、いずれも太陽光発電を採用していた。しかし、パネルにある程度のほこりがたまると、電力を完全に失う危険性がある。

このためNASAは、12年に火星に到着したキュリオシティを皮切りに、探査機の主要なエネルギー源を原子力発電に切り替えた。当時の米国では宇宙ミッション用の核燃料の備蓄が減少しており、それ以上の核燃料を生産できる施設が米国内にひとつもなかったことを考えると、これは大胆な選択だった。

ちなみに、プルトニウム238は核兵器には使われていない。核兵器に使われるのはプルトニウム239だ。しかし、1980年代後半に冷戦が終結すると、米国は軍縮協定に従ってあらゆる種類のプルトニウムの生産を停止した。

「プルトニウム238の大部分は、当時は国立研究所というよりも国防施設だったサヴァンナ・リヴァー・サイトで生産されたものでした」と、ワムは言う。かつて米国の核兵器の大半を生産していたサウスカロライナ州にある施設のことだ。サヴァンナ・リヴァー・サイトは現在、当時の活動によって敷地内に埋められた核廃棄物の影響で、地球上で最も汚染された場所のひとつとなっている。

続きはソースで

https://wired.jp/app/uploads/2020/08/01162952/Science_MAINIMAGEPIA23305-main-e1596267052241_w1920.webp
https://wired.jp/2020/08/01/nasas-mars-rover-will-be-powered-by-us-made-plutonium/

プルトニウムから発する熱を利用しペルチェ素子で電気エネルギーとして電力を得る方法

>>1
プルトニウムエネルギーの時代が来るのか
日本の時代だな

堕ちてきたらどうなるの？

日本のプルトニウム666を韓国に投下

>>4
燃え尽きる

初めてのニュースではないのか

カッシーニはロシア産使ってたのか

日本製ストロンチウム90にしとけば良かったのに

火星に行ってみたらそこに原子力反対派が。

>>1

打ち上げ 失敗、その場で 爆破すればいい！！！

フロリダが プルトニウムで汚染されれば 　広島、長崎の 苦しみが解るだろ！！！
．

>>6
1964年、原子力電池搭載した人工衛星が打ち上げ失敗して燃え尽きて
数ヶ月後から空気中にプルトニウム238が検出されるようになってな
そのことから打ち上げに失敗して地球に落ちてきても燃え尽きないよう、
落下しても破壊されないよう設計されるようにはなった

使い捨ての調査機に高濃度核燃料てさぁ
火星が放射能汚染されて住めなくなるじゃん
放射能で汚染された鉱物しかとれなくなるし最悪な汚染だ

核実験で何トンもの核物質が空気中にばら撒かれているが、お前らは大丈夫

>>11
こういうアホって、核燃料イコール原爆なんだろうか。

原子力電池いっこに火をつけると大爆発するとでも思ってんのかな？

ボイジャーとかでも使ってたよな

ヴィジャー！
炭素体ユニット

日本のプルトニウム無料であげます

日本にも原発からいくらでも放射性物質の核のゴミが出る。
これをイオンエンジンに代わる新しい推進力に使えればいいのに。

原子力電池がなかったら、マット・デイモンが凍死しちゃうだろ

カッシーニがスイングバイで地球をかすめるとき
反対運動があったな
結果はなんもなかったけど

>>18
濃縮していい？

今さら原子力に回帰かよ
失敗のリスクを考えれば悪手にしか見えない

核廃棄物を原子力電池名目で転用すればいいじゃん

シベリアとか樺太に使用済み原子力電池を放置してる露助はいい加減にしろ

これ、大気圏内で事故ったらプルトニウムまき散らされるんじゃないの？

超小型の原子力で動かすのはありやろな

そういえばカッシーニ？だかのとき左翼が大騒ぎしてたな放射能が地球に落ちたらどうするのかって

パネル掃除機能もつけろよ

山田ルイ５３世

もうすでにアポロ13アクエリアスのプルトニウムが太平洋に落ちてるよ
ついでに水爆が一発沖縄近海の空母から落ちてる

>>18
238と240を濃縮して渡そう　残りは原子力電池には使えないから保管して

で、最近の熱電変換素子のZTはどれくらいに向上したのだね
ZT=10はいつになったら量産できるのか

>>4
チリに落ちて大惨事になったよ。
ウラン電池は古い衛星に使われてるから基本は離れる方向に設置。
突入角ミスると燃え尽きないで落ちてくる。

日本で余ってて原子力委員会に警戒されていたプルトニウムを調達してくれればいいのに

>>28
「アンゴルモアの大王」がカッシーニの地球フライバイ失敗だ、という説があった

>>14
小学生の頃、雨に濡れると禿げると言われていたが
本当だったんだと実感した今日この頃

雨「風評被害」
プルトニウム「(僕は関係ないんだけど>>37がかわいそうだから黙っていよう)」

ルネッサンス情熱

>>1
× プルトニウム238は主にアルファ線によって崩壊し
○ プルトニウム238は主にアルファ崩壊し

アルファ線で崩壊するんじゃないぞ。崩壊してアルファ線が出る。
翻訳がアホかと思ったら原文の英文からこうなってた。
WIREDのサイエンス記者ももうちょっと勉強しろよ。

>>33
まだZT=1あたりをうろうろしている

原子力髭男爵

日本はもんじゅを失敗したせいでプルトニウム生産ができなくなりました。

>>43
ゆっくり言っても「こうしょくじょうしょくりょ」って言ってしまう俺に取っては無くなってくれて助かった

>>41
スピンゼーベックと異常ネルンストの潮流がどうなるか

ともあれ原子力電池用だと放射線劣化対策で微細化でPN対の密度を上げれないだろうし、動作温度的にも対放射線的にも、未だにSi-Ge系使わざるを得ないんだろうなあ

>>2
ペルチェとかいらん
あったかいんだから、懐に入れればカイロになるじゃん？

昔のペースメーカーは原子力電池だったぞ
俺にも入っている

いいな原子力
原子力は危険ではあるが夢がある

もたらすのは放射能汚染だろ

>>13
本気で火星に住めるようになるとでも思ってんの？

５０年後ぐらいにはなるんじゃね
ま、最初は南極越冬隊みたいなもんで、住んでると言うより、研究や調査観測などの実験施設的なもんだろうが

>>43
六ヶ所村「ま　か　せ　ろ」

>>50
アシモフだったと思うけど「軌道エレベーターを地球に作るのは困難だけど、火星にならなんとか作れる。
なのでこの先数百年のうちに太陽系文明の中心が地球から火星に移る可能性がある」
って言ってた

コロンブスの時代にヨーロッパで「数百年のうちに"国連本部"が新大陸に立つ」と言っても笑われただろうというのと同じ感じで

>>4
アポロ13事故で着陸船を救命船に使ったので、放棄された機体は装備していたRTG共地球に落下した。
RTGのプルトニウム封入容器は落下にも耐える構造だったが、海中に沈んで確認はできていない。
今使われてるMMRTGも落下しても分解飛散しない構造になってる。

>>53
新大陸には人が住んでいて、気候も温暖、資源も豊富。対して火星には何があるというのか。

>>55
> 対して火星には何があるというのか。
軌道エレベーターで宇宙と行き来できる地面、かな

コロンブスはコショウを求めて西へ向かった
新大陸と分かってからは、帆柱として使える立派な樹がたくさんあることがヨーロッパ人には魅力的に見えた
(当時ヨーロッパでは森林の伐採が進んで、帆柱の確保がだんだん難しくなっていたそう)
次に新大陸は奴隷労働者による綿花栽培が大きな産業になった

石炭・石油・鉄鉱石などの資源で重工業が発展したのはずっとあと

その重工業だって、今は証券会社やシリコンバレーに取って替わられている

今の我々には想像もつかない産業で栄えている火星に「統合人類本部ビル」が立っているかもしれない、ほんの数百年未来に

まぁそれが実現するには、第二次大戦後のヨーロッパ並みに全地球が荒廃する何かが起きる必要があるかもしれないけど…

あとマーズ・ダイレクトって本の最終章「火星フロンティアの意義」にかなり影響されてます

あ、マーズ・ダイレクトには軌道エレベーターは出てこなかったはず、多分

>>56
> 軌道エレベーターで宇宙と行き来できる地面、かな

馬鹿すぎ。
まず火星に軌道エレベーターは、アシモフではなく
アーサー・C・クラークの『楽園の泉』。
小説内で火星に建設する理由は、既に人が住んでるから。順序が全く逆。

>>47
鉄腕アトムぽくてカッコいい！

ちっさい原子力電池マジ欲しい。
一個あれば数十年スマホが動き続けるんだぜ？

いかに原子力がチート級の技術かわかるわ。

>>60
フグシマの海水汲んできて発電に使うとかありかもね
蛍光色素ちょっと垂らしてやれば10年は光り続ける

>>29
だよなぁ
なんで付けないのかな
車のワイパーじゃアカンのって思うわ

>>61
悲しいくらい馬鹿なんだね君。

2020/07/28
【研究】チェルノブイリ原発跡から発見された「放射線を食べる菌」が、放射線シールドとして人類を守るかもしれない [しじみ★]
https://egg.5ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1595895567/116,127,137,211-213,215,218,219,234

しじみ☆って付けてるのは何？？

2chの記者

RTGってアストロニーアってゲーム内で勝手に作られた電源だと思ってたけど実物あったのか

>>67
1970年代に打ち上げられたパイオニアやボイジャーの電源もRTG
ボイジャー1号と2号が打ち上げから40年以上経った今でも運用できてるのもRTGのおかげ

【３．１１】　虎の尾だった、核開発　【敵国条項】
https://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/disaster/1593305047/l50

>>68
その前にアポロ着陸船で使ってるぞ
13号は地球まで持って帰ってきてしまったので太平洋のトンガ海溝に落とした
ケースは焼損しなかったらしい

FBIが州下院議長らを逮捕、原発の利権構造を暴く

日本で進行中の電力システム改革は、米国の原発汚職構造の後追いだ
https://webronza.asahi.com/science/articles/2020080900004.html

プルトニウムの239以外の同位体は、核兵器の用途としては不都合なので、
電磁分離によって除去して239の純度を高めて使います。
他の（寿命の短い）同位体は、このようにたとえば電池の部品や熱源などとして
使われるのです。原子力電池は冷戦終結まではソ連の技術がダントツだったようです。

お前らそんなにマリーアントワネットをかばうなら、日本をマリーアントワネットに占領してもらえよ。お前らの会社も学校もマリーアントワネットに買収されればよいだろ。
いやなわけ？ｗｗｗ　だったら　米国もフランスも関係ないじゃん。(俺はゴーンの味方をしていないぞ)

お前らの会社も学校も、財務省や経産省に買収されればよいだろｗｗｗいやなのか？ｗｗｗ　だったら　米国もフランスも関係ないじゃん。(何度も言うが俺はゴーンの味方をしていないぞ)
お前らが老後入所する老人ホームも　お前らの老後の年金も　マリーアントワネットに管理されればよいだろｗｗｗいやなわけ？ｗｗｗ　じゃあ米国は関係ないだろ？ｗｗｗ
お前らのガキが入園する保育園も　マリーアントワネットに買収されればよいだろｗｗｗいやなわけ？ｗｗｗ　じゃあ米国もフランスも関係ないだろ。
お前らが老後入所する老人ホームも　お前らの老後の年金も　経産省に管理されればよいだろｗｗｗいやなわけ？ｗｗｗ　じゃあ米国は関係ないだろ？ｗｗｗ
お前らのガキが入園する保育園も　経産省に買収されればよいだろｗｗｗいやなわけ？ｗｗｗ　じゃあ米国もフランスも関係ないだろ。
で、国とか官僚とかカスミガセキを信頼してるわけ？ｗｗｗ

俺は「お前ら日本に、外国人労働者さんが奴隷扱いされている」のをよいことだとは言って無いぞ。
だから、解決策として。
日本は、日本はいらっしゃる外国人労働者さん・日本へいらっしゃる移民のかたにも、外国人地方参政権をよこせ。
今すぐ、東京にもっと東南アジア系移民のかた・アフリカ系移民のかたを受け入れよう！今すぐ、東京にもっと東南アジア系外国人労働者さん・アフリカ系外国人労働者さんを受け入れよう！
今すぐ、日本にもっと東南アジア系移民のかた・アフリカ系移民のかたを受け入れよう！今すぐ、日本にもっと東南アジア系外国人労働者さん・アフリカ系外国人労働者さんを受け入れよう！
日本人に民主主義は無理なんだよ。日本およびドイツを1945年に完全に滅ぼしておくべきだったんだよ。今すぐ日本死ね。今すぐドイツ死ね。日本およびドイツは人類の敵だ。

これは原発とか原子力は何も関係ないだろ。
「熱電対」使って、熱から電気を発生させているだけだろ。
他のわかりやすい例でいうと、「ピエゾ素子」だ。圧力かけると電圧が発生する。逆に、電圧かけると圧力が発生する。スピーカーに使える。

熱源に放射性物質を使っているだけで、ウランでもいいし、カイロでもいいんだぞｗｗｗ
太陽光発電が使えない、太陽から遠いところにあるから、ってだけだ。
工学部なら1年か2年で習うだろ。

熱電対,圧電素子でwikipediaでも調べろ。俺は規制でアドレス貼れなくなった。

>>11
CNTも火をつけたら爆発すると思ってそうやね

9/10
【技術】放射性廃棄物でつくる人工ダイヤモンドが、“数千年もつ電池”になる：革新的な技術への高まる期待と現実　 [すらいむ★]
https://egg.5ch.net/test/read.cgi/scienceplus/1599718758/