Un générateur thermoélectrique à radioisotope multi-mission (MMRTG en anglais, pour ) est un générateur thermoélectrique à radioisotope (RTG en anglais) développé durant la décennie 2000 par l'agence spatiale américaine, la NASA, pour alimenter en énergie électrique ses engins spatiaux. Le MMRTG convertit la chaleur dégagée par la désintégration nucléaire de plutonium 238 en énergie électrique par des thermocouples. Il produit en début de vie soit 2,5 fois moins que le GPHS-RTG qu'il remplace et qui avait été mis en œuvre notamment par les sondes spatiales Cassini-Huygens et New Horizons. Trois engins spatiaux utilisent le MMRTG : les astromobiles Curiosity (mission Mars Science Laboratory lancée en 2011), Perseverance (mission Mars 2020) et l'aérobot Dragonfly (2028).
La NASA et les générateurs thermoélectriques à radio-isotope
Courant 2026 la NASA a développé successivement cinq générations de générateur thermoélectrique à radio-isotope. Dans l'ordre chronologique ce sont : Le SNAP-19 Le SNAP-27 Le MWH-RTG. Le GPHS-RTG. Le MMRTG .
+ Principales caractéristiques des générateurs thermoélectriques à radioisotope de la NASA Caractéristique SNAP-19 SNAP-27 MHW-RTG GPHS-RTG MMRTG En production non non non non oui Énergie électrique 40 W 70 W 157 W 285 W 108 WÉnergie thermique W 1430 W 2243 W 4215 W 1893 WMasse totale 15,2 kg 20 kg 38 kg 56 kg 45 kgMasse plutonium 4,5 kg 7,6 kg 4,8 kgRatio énergie/masse 3,5 W 4,2 W 5,1 W 2,8 WRendement 6,5% 6,3% Dimensions extérieures 46 cm x ∅ 41 cm 58 cm x ∅ 40 cm 114 cm x ∅ 42 cm 67 cm x ∅ 64 cmExemples de mission Pioneer 10 et 11 (1972), Viking 1 et 2 (1975) Apollo 12 à 17 (1969-1972) Voyager 1 et 2 (1977) Galileo (1989), Cassini-Huygens (1997) Mars Science Laboratory (2011), Mars 2020 (2020), Dragonfly (2028)
Développement
le Générateur thermoélectrique à radioisotope multi-mission (MMRTG en anglais) est développé par Teledyne. Sa puissance électrique (environ 120 Watts) est nettement moindre que le GPHS-RTG qu'il remplace (120 Watts contre 300). Cette diminution de puissance a été décidée à la suite de la décision de développer des missions spatiales moins couteuses ("faster, cheaper, better") par l'administrateur de la NASA de l'époque et d'abandonner les missions de type flagships comme Cassini-Huygens.
Caractéristiques techniques du MMRTG
Comme son prédécesseur, le GPHS-RTG, le MMRTG utilise une source de chaleur universelle résultant de la désintégration radioactive du . Par contre la conversion de l'énergie thermique en énergie électrique est réalisée à l'aide de thermocouples en tellurure de plomb / tellurures d'antimoine, de germanium et d'argent (PbTe/TAGS en anglais). L'écart de température entre la jonction chaude (au contact du radionucléide) et la jonction froide (au contact du radiateur) des thermocouples plus faible que sur le GPHS-RTG et la quantité de plutonium plus réduite sont les raisons pour lesquelles le MMRTG produit 2,5 fois moins de puissance électrique (la puissance électrique est proportionnelle à l'écart de température). Le MMRTG utilise de dioxyde de plutonium générant une énergie thermique de en début de vie et électriques. Au bout de 14 ans la puissance électrique tombe à NASA Jet Propulsion Laboratory « Radioisotope Power Systems for NASA. » NASA & DOE – septembre 2006 « Space Radioisotope Power Systems – Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator. » American Institute of Aeronautics and Astronautics 4th International Energy Conversion Engineering Conference and Exhibit (IECEC) – 26-29 juin 2006 à San Diego, en Californie « Overview of NASA Program on Development of Radioisotope Power Systems with High Specific Power. ».
Le RTG occupe un volume cylindrique de de diamètre et de haut, d'une masse totale vaut environ .
Utilisation
Trois missions spatiales en cours ou en développement utilisent chacune un seul RTG. Ce sont : L'astromobile de la mission lancée en 2011, L'astromobile de la mission Mars 2020 lancée en 2020, L'aérobot à destination de Titan, la lune de Saturne, dont le lancement est prévu en 2028.
Notes et références
Sources
Voir aussi
Articles connexes Générateur thermoélectrique à radioisotope type de générateur auquel se rattache le MHW-RTG Mars Science Laboratory première mission spatiale ayant utilisé le MMRTG GPHS-RTG RTG ayant précédé le MMRTG Liste des systèmes utilisant l'énergie nucléaire dans l'espace
Catégorie:Générateur thermoélectrique à radioisotope