Lotyšským vědcům se poprvé podařilo předvést nový způsob získávání elektřiny, který by se dal využít především na dlouhodobých kosmických misích, ale možná i na Zemi v místech, kde není možné získávat elektřinu jinak. Inovace si za zdroj elektřiny bere zvuk.
Prototyp technologie „SpaceTRIPS“ vznikl ve Fyzikálním ústavu Lotyšské univerzity, informovala Lotyšská televize (LTV). Je navržen tak, aby kombinoval dvě ve světě velmi vzácné technologie: takzvaný termoakustický motor, tedy stroj, který přeměňuje teplo jaderného paliva na zvuk, a generátor, který transformuje zvuk na elektřinu. Je to úplně poprvé, co byla tato technologie využita tak, aby se dala využít pro extrémní dálkové vesmírné mise.
„Termoakustiské generátory jsou opravdu klíčové pro průzkum vesmíru, protože v hlubokém vesmíru, zejména na oběžné dráze Jupitera a dále, je sluneční energie velmi málo. Tyto systémy budou užitečné i pro průzkum Marsu, a dokonce i Měsíce, kde je sluneční energie vystavena záporným vlivům, jako jsou prachové bouře, nebo vlivu denního a nočního cyklu,“ popisuje smysl této technologie evropská Informační služba Společenství pro výzkum a vývoj.
Zjednodušeně řečeno: na řadě kosmických misí nejde využít základní zdroj energie, jímž jsou solární panely. Klasické radioizotopové termoelektrické generátory, jimiž jsou vybavené například sondy Voyager, které letí pryč ze Sluneční soustavy, mají zase spoustu nevýhod. Zejména v tom, kolik energie a jak efektivně ji dokáží využít. Právě tady se hodí termoakustika, která tyto slabiny nemá.
Jak to ale funguje? „Máme dva termoakustické motory ve stroji. Tedy dva tepelné měniče zvuku, generátory zvuku,“ vysvětluje pro lotyšskou veřejnoprávní televizi Arturs Brekis, který výzkum vedl. První teoretický model tohoto stroje vytvořil a publikoval už před pěti lety.
„Oba motory jsou spojené ve smyčce. Jeden vytváří zvukovou vlnu. Zvuková vlna se šíří trubicí, vstupuje do dalšího motoru, je zesílena a tak se vrací zpět do prvního, vytváří uzavřenou zvukovou vlnu a část zvukové energie v těchto větvích jde přímo do tekutého kovu, který je uvnitř generátoru. Sodík kolísá v magnetickém poli sem a tam. Tak můžeme vyrábět elektřinu,“ uvedl vědec.
Pro vesmír jako stvořená
Výhodou této technologie je, že nemá žádné pohyblivé části. Právě ty jsou největší slabinou při jakémkoliv delším fungování, jež se musí obejít bez lidského servisu. Jakmile jsou totiž v nějakém zařízení pohyblivé díly, nutně dochází v místech, kde spolu přicházejí do kontaktu, k opotřebení a to snižuje životnost mise. V tomto případě to ale u termoakustických generátorů není nutné. Jediné, co se pohybuje, je totiž tekutý kov, který ve výsledku nevyžaduje žádnou údržbu. A to je pro vesmírné mise trvající klidně i desítky let velmi důležité.
„Když jsme zjistili, že je náš experiment úspěšný, byly to nepopsatelné pocity. Opravdu jsme si nalili šampaňské, ta radost byla srovnatelná s tím, když vloni Lotyšsko vyhrálo na mistrovství v ledním hokeji,“ popsal pocity svého týmu profesor Brekis. „Náš Fyzikální ústav vytvořil novou metodu výroby elektřiny, kterou lze využít při vesmírných misích,“ dodal.
Zařízení sice fyzicky vzniklo v Lotyšsku, ale pracovali na něm vědci z mnoha zemí Evropské unie, zejména týmy z Francie, Itálie, Nizozemska a Německa. Lotyši zařízení sami sestrojili a otestovali ho v laboratoři. Že je to technologie životaschopná, důležitá a využitelná, dokazuje fakt, že o tento generátor už projevila projevila zájem Evropská kosmická agentura.
Arturs Brekis je ale přesvědčený, že tato technologie by mohla být užitečná nejen ve vesmírných sondách, ale také na Zemi. Tam by podle něj mohla vyrábět elektřinu v místech, kde zatím není vybudovaná žádná infrastruktura. „Potřebujete pouze zdroj tepla. To mohou poskytnout například sluneční kolektory. Pak bude nová elektrárna schopna vyrábět elektřinu v dostatečně velkém množství,“ dodává fyzik.
