بسیاری از فضاپیماها به عنوان یک جایگزین، به «ژنراتورهای حرارتی رادیوایزوتوپ چند مأموریتی»(MMRTG) مجهز هستند که از دما برای تولید برق استفاده میکنند. به عبارت دیگر، رادیوایزوتوپ گرما تولید میکند و ترموکوپلها را مستقیماً به الکتریسیته تبدیل میکنند. این اصول برای مهندسان آشنا هستند و روی زمین به طور خاص برای چیزهایی که میتوانند دستگاههای تلفن همراه را شارژ کنند، میشوند.
به طور خلاصه، سلول حرارتی از گرما الکسیته تولید میکند و انرژی زائد را به شکل فوتونهای مادون قرمز رنگ میکند. این سلول نه تنها به صورت معکوس نسبت به یک پنل خورشیدی کار میکند، بلکه راندمان بسیار بیشتری نیز دارد. نتیجه این کار، یک «ژنراتور ترمورادیاتیو»(TRG) جدید است.
بیشتر موارد در حال حاضر مورد استفاده ماهوارهها، انرژی خود را از پنلهای خورشیدی میگیرند که نور خورشید را با جذب عکسها به الکتریسیته میسازد تا یک عدم تعادل بالقوه را در سلولهای پنل به وجود بیاورند و به تولید جریان الکتریکی بپردازد. این پنلها کار خود را به خوبی انجام میدهند، اما در فضای محیطی فراتر از مدار مریخ یا در شرایط ناملایم مانند طوفانهای گرد و غبار مریخ یا شبهای طولانی ماه، نور خورشید به راحتی نمیتواند انرژی مورد نیاز را تولید کند.
پروژه جدید ناسا دارد که ژنراتورهای مینیاتوری را در فضاپیماها به کار ببرد تا سعی کنید تا حجم کمتری داشته باشد، به اندازه کافی برای تامین قدرت مورد نیاز باشد.
سیستم این کار را با استفاده از یک اصل جدید انجام می دهد که در آن، یک پنل خورشیدی به صورت معکوس کار می کند. زمانی که یک پنل خورشیدی نور را جذب میکند، بخشی از آن به برق و بیشتر آن به گرما تبدیل میشود. منبع انرژی رادیو ایزوتوپی جدید، ایدهای از سلولهای حرارتی کار میکند که در آن، به شکل نور مادون قرمز گرما به صفحهای حاوی عناصر ایندیم، آرسنیک، آنتینومی و فسفر در ترکیبات مختلف میکند. این یک اختلاف احتمالی را با آنچه در سلولهای خورشیدی یافت میشود، ایجاد میکند.
در نتیجه، سیستمهای MMRTG برای فضای بسیار بزرگ در نظر گرفته شده، و مریخنورد استقامت به اندازه یک خودروی شاسیبلند است. خودروی شخصی دارای توان ویژه 100 تا 100 متر است. در حالی که یک هواپیمای جنگنده حدود ۱۰ هزار وات بر توان دارد. در مقابل، یک MMRTG دارای نسبتی در حدود ۳۰ وات بر روی زمین است.
اگر این فناوری جدید را عملی کرد، منظور از اهداف آینده به مقصد سیاره مشتری و فراتر از آن یا به دهانههای همیشه سایهدار مناطق قطبی ماه میتواند از فضاهایی به منظور استفاده از منابع کوچک استفاده کند که تمام نیروهای مورد نیاز را به آنها میدهند. .
به گزارش ایسنا و به نقل از نیو اطلس، ناسا در اقدامی که میآفریند نسلی از ماهوارههای مکعبی موسوم به «کیوبست» (CubeSat) را در فضا به همراه داشته باشد، پروژهای را آغاز کرده است که «موسسه فناوری راچستر»(RIT) انجام میدهد تا یک منبع را توسعه دهد. انرژی هستهای به یک دهم منابعی میرسد که در حال حاضر برای مأموریتهای سیارهای استفاده میشوند، بپردازند.
سیستم های MMRTG این است که نسبتا حجیم مشکل دارند. به عنوان مثال، دو سیستم مورد استفاده در مریخنورد «استقامت» (Perseverance) ناسا، هر کدام از ۶۴ سانتیمتر قطر، ۶۶ سانتیمتر طول و ۴۵ وزن دارند.
با نگاهی به ترمودینامیک «اندازه، وزن و توان»(SWaP) یک MMRTG احتمالی، ناسا امیدوار است که این نسبت را تنها سه وات بر وزن و توان کاهش دهد و حجم را نیز کم کند.