7 июля 2026 года в рамках миссии SpaceX Transporter-17 в космос был запущен 1U CubeSat BOHR (Betavoltaic Orbital High-Reliability). Спутник размером всего 10 × 10 × 10 см разработан американской компанией City Labs, специализирующейся на радиоизотопных источниках питания.
Внутри аппарата размещены 48 миниатюрных тритиевых бетавольтаических элементов, установленных на четырёх электронных платах. Их суммарная мощность составляет около 5 мкВт. Эти элементы используются для питания датчиков, контролирующих состояние спутника, тогда как основные системы CubeSat получают энергию от солнечных панелей.
Электричество из радиоактивного распада
Принцип работы бетавольтаической батареи напоминает работу солнечной панели. Однако вместо фотонов используется энергия β-распада радиоактивного изотопа.
Тритий — радиоактивный изотоп водорода с периодом полураспада около 12,3 года. При его распаде испускаются электроны, которые попадают в полупроводниковую структуру батареи и создают электрический ток.
В отличие от традиционных химических аккумуляторов, такие источники не требуют циклов зарядки и могут непрерывно выдавать небольшую мощность на протяжении многих лет. По данным City Labs, разработанные компанией элементы способны работать при температурах примерно от −200 до +150–200 °C.
При этом бетавольтаические источники пока не способны конкурировать с радиоизотопными термоэлектрическими генераторами на основе плутония по мощности. Если плутониевые системы обеспечивают десятки ватт, то современные тритиевые батареи работают в диапазоне микроватт и потенциально милливатт.
Поэтому их основная область применения — устройства с крайне низким энергопотреблением, которым требуется автономная работа в течение длительного времени.
Энергия для лунной ночи
Одним из наиболее перспективных применений технологии может стать лунная инфраструктура. Лунная ночь продолжается около двух земных недель, что создаёт серьёзную проблему для оборудования, использующего солнечные панели.
Для поддержания работы посадочных аппаратов в этот период приходится использовать аккумуляторы большой массы. В City Labs считают, что бетавольтаические источники могут позволить отказаться от части такой системы для маломощных потребителей.
Тысячи небольших тритиевых батарей потенциально можно распределить по поверхности Луны, обеспечив электроэнергией сеть датчиков, измерительных приборов, маяков и других автономных устройств. Такие источники смогут работать как в условиях продолжительной лунной ночи, так и в постоянно затенённых участках кратеров, куда солнечный свет практически не поступает.
В компании также рассматривают возможность использования радиоизотопной технологии не только для генерации электричества, но и для получения тепла. Это может оказаться полезным для будущих лунных роверов и посадочных аппаратов, которым необходимо поддерживать рабочую температуру оборудования во время ночного периода.
Ограничением остаётся запас трития
Несмотря на перспективность технологии, её масштабирование может столкнуться с проблемой доступности топлива. Тритий значительно проще использовать в подобных источниках, чем плутоний, однако его мировые запасы ограничены.
Дополнительным фактором может стать развитие термоядерной энергетики: если управляемый термоядерный синтез перейдёт к промышленному масштабу, спрос на тритий способен существенно увеличиться.
Тем не менее испытания BOHR должны показать, насколько эффективно бетавольтаические источники работают в реальных космических условиях. Миссия рассчитана на продолжительную эксплуатацию — до десяти лет.
Если технология подтвердит заявленные характеристики, тритиевые батареи могут занять отдельную нишу в космической энергетике: не обеспечивать высокую мощность, а десятилетиями питать маломощные устройства там, где солнечная энергия недоступна или использование тяжёлых аккумуляторов экономически нецелесообразно.
Если вам понравился материал, кликните значок — вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал —не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
