GPHS‑RTG (general‑purpose heat source — radioisotope thermoelectric generator)

Grafika interaktywna przedstawia schemat budowy radioizotopowego generatora termoelektrycznego użytego w sondzie kosmicznej New Horizons, model GPHS‑RTG (z ang. general‑purpose heat source — radioisotope thermoelectric generator).

R1IoXYRwEQSGN
Ilustracja interaktywna 1. wspornik źródła ciepła, 2. układ chłodzenia, 3. instalacja gazowa, 4. aluminiowe radiatory, 5. moduły paliwowe, 6. kolektor aktywnego systemu chłodzenia, 7. zawór ciśnieniowy, 8. wzmocnienie konstrukcji w połowie rozpiętości, 9. zespół połączonych ze sobą termopar, 10. izolacja wielowarstwowa, 11. kołnierz mocujący
Źródło: dostępny w internecie: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:GPHS-RTG.jpg [dostęp 20.03.2022 r.].

Opis alternatywny Grafiki interaktywnej
Grafika przedstawia schemat, budowę radio izotopowe go generatora termo elektrycznego używanego w sondzie kosmicznej New Horizon. Model generatora opisane jest wielkimi literami GPHS myślnik RTG. Na ekranie grafiki widoczne jest urządzenie w postaci poziomo ułożonego czarnego walca. Przez urządzenie wykonano przekrój w taki sposób, aby były widoczne i jego części wewnętrzne. U góry z lewej strony znajduje się modelu urządzenia nazwa urządzenia wielkimi literami GPHS myślnik RTG. Poniżej nazwy modelu znajduje się informacja o wymiarach oraz masie urządzenia. Długość urządzenia to sto czternaście centymetrów. Średnica urządzenia to czterdzieści cztery i dwie dziesiąte centymetra. Uwaga, urządzenia to sześćdziesiąt kilogramów. Wokół ilustracji przedstawiającej urządzenie zaznaczono punkty od jeden do jedenaście i pomarańczowe strzałki wskazujące na konkretny element urządzenia. Po kliknięciu na każdą z cyfr pojawia się informacja o nazwie konkretnego elementu. Cyfra jeden przyporządkowana jest do urządzenia znajdującego się na lewej podstawie walca, w której w przekroju widocznych jest wiele miedzianych i elementów. Po kliknięciu cyfry jeden pojawia się informacja, iż jest to wspornik źródła ciepła. Cyfrę dwa przyporządkowano do małej metalowej rurki znajdującej się w lewej części obudowy urządzenia. Element ten podpisano jako układ chłodzenia. Cyfrę trzy przyporządkowano do mniejszej rurki znajdującej się na górnej powierzchni bocznej urządzenia. Element ten podpisana jako instalacja gazowa. Cyfrę cztery przyporządkowano do metalowej płyty przymocowanej do powierzchni bocznej walcowego urządzenia prostopadłej do jego powierzchni. Element ten jest koloru czarnego. Element ten podpisano jako aluminiowy radiator. Cyfrę pięć przyporządkowano do prostopadłościenne go elementu umieszczonego wewnątrz walca. Element ten jest koloru jasno niebieskiego. Do elementu tego przyporządkowano nazwę moduły paliwowe. Cyfrę sześć przyporządkowano do metalowego miedzianego urządzenia w prawej i górnej części walca. Element ten to kolektor aktywnego systemu chłodzenia. Cyfrę siedem przyporządkowano do miedzianego zaworu znajdującego się w prawej górnej części urządzenia. Jest to zawór ciśnieniowy. Cyfra osiem przyporządkowana jest do metalowego urządzenia przypominającego śrubę, umieszczonego w połowie długości na dolnej obudowie urządzenia. Element ten stanowi wzmocnienie konstrukcji w połowie rozpiętości. Cyfra dziewięć przyporządkowana jest do układu rurek widocznego w dolnej części urządzenia. Jest to zespół połączonych ze sobą termopar. Cyfrę dziesięć przyporządkowano do układu płyt w kolorze jasno niebieskim, umieszczonych pod modłami paliwowymi. Stanowią one izolację wielowarstwową. Cyfrę jedenaście przyporządkowano do metalowego elementu przypominającego kołnierz widocznego z lewej strony urządzenia. Jest to kołnierz mocujący.

Polecenie 1

W momencie rozpoczęcia misji New Horizons paliwo w radioizotopowym generatorze termoelektrycznym (RTG) dostarczało prawie 4000 W mocy cieplnej. Wyjściowa moc elektryczna RTG wynosiła natomiast 245 W. Część mocy elektrycznej (około 120 W) po zasileniu urządzeń elektrycznych była odzyskiwana w postaci ciepła, które służyło do ogrzania sondy. Dodatkowe 25 W mocy cieplnej było odzyskiwane z ciepła odpadowego i również służyło do ogrzewania. Reszta ciepła z RTG i z urządzeń elektrycznych była wypromieniowana w przestrzeń kosmiczną.

Oblicz sprawność radioizotopowego generatora termoelektrycznego zamontowanego w sondzie New Horizons na początku misji. Wynik podaj z dokładnością do jednej cyfry znaczącej.

RlxDFT74QZH3h
Sprawność RTG w sondzie New Horizons na początku misji wynosiła Tu uzupełnij%.
Polecenie 2

Wyjściowa moc elektryczna radioizotopowego generatora termoelektrycznego (RTG) maleje w czasie z powodu stopniowego ubytku paliwa, jak również spadku sprawności termopar. W momencie wystrzelenia sondy New Horizons w styczniu 2006 roku moc elektryczna RTG wynosiła 245 W. W styczniu 2019 roku, wyjściowa moc elektryczna RTG wynosiła około 190 W. Oblicz średni roczny ubytek mocy elektrycznej RTG w sondzie New Horizons. Wynik podaj z dokładnością do dwóch cyfr znaczących.

RYdkrLJ3KM5xg
Średni roczny ubytek mocy wynosi Tu uzupełnij,Tu uzupełnij W.