微型核发电机可为深空立方体卫星提供动力

微型核发电机可为深空立方体卫星提供动力这些电池板的工作做得非常好，但在火星轨道以外的深空或恶劣条件下，如火星尘暴或月球上的长夜，太阳光根本无法产生所需的能量。作为一个替代方案，许多深空飞行器携带多任务放射性同位素热发电机（MMRTG），利用温度梯度来发电。换句话说，放射性同位素产生热量，热电偶将热量直接转化为电能。这是一个工程师们熟悉的原理，在地球上被广泛用于诸如煤油动力收音机和营地炉子，也可以为移动设备充电。MMRTG的问题是它们相对笨重。例如，美国宇航局的毅力号火星车上使用的一对火星车，每个直径25英寸（64厘米），长26英寸（66厘米），重量为99磅（45公斤）。它们每个都含有10.6磅（4.8公斤）的二氧化钚作为燃料，在放射性元素衰变时为固态热电偶提供热量。因此，这些MMRTG是为非常大的航天器保留的，"毅力"号就像一辆SUV一样大。这是因为所使用的系统只有这么大的质量比功率，这是衡量一台机器每单位能产生多少瓦特的功率的标准。一辆家用汽车的质量比功率为50至100瓦/公斤，而一架战斗机的质量比功率约为10000瓦/公斤。相比之下，一个MMRTG的比率约为30W/kg。通过研究可能的RTG的尺寸、重量和功率（SWaP）的热力学，NASA项目希望将这一比率降低一个数量级，使其仅为3W/kg，同时体积的减少也同样巨大。它通过使用一种新的原理来做到这一点，这种原理基本上是太阳能电池板的反向工作方式。当太阳能电池板吸收光线时，部分光线被转化为电能，大部分光线被转化为热能。新的放射性同位素电源的工作原理是热辐射电池，其中红外光的形式的热量照射到由铟、砷、锑和磷等元素组成的不同组合的面板。这产生了一个与太阳能电池中的极性相反的电位差。长话短说，热辐射电池从热量中产生电力，并以红外光子的形式倾倒废旧能量。这不仅与太阳能电池板的工作方式相反，而且效率更高。其结果是一种新的热辐射发生器（TRG）。如果这项新技术能够实用化，这将意味着未来前往木星及更远地方的任务，或前往月球极地的永久阴影坑的任务，可以使用立方体卫星大小的航天器，由小型发电机提供它们所需的所有电力。这意味着，例如，天王星旗舰任务的概念可以伴随着一个小型的立方体卫星舰队，通过提供更多的视角或作为与大气层探测器的通信中继来帮助探索。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1339809.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1339809.htm

新型大型枢轴臂可以稳定巨大的海上浮动风力发电机组

新型大型枢轴臂可以稳定巨大的海上浮动风力发电机组浮动的海上平台提供了一个替代方案，工程挑战也相应变大。例如，一个典型的14兆瓦的海上涡轮机可能将一个500吨的机舱放在一个130米（427英尺）的塔顶上，使三个108米（354英尺）长的碳纤维叶片在海上的狂风中全力旋转。在一个浮动基地上平衡这样一个巨型风车并非易事，而以一种可以轻松制造、安装和低成本部署的方式做到这一点？这种价值数十亿美元的技术难点，许多公司正在竞相解决。Gazelle系统（中间）是半潜式和张力腿设计之间的一种交叉Gazelle认为它有一个解决方案。该公司称，其奇特的平台在某种程度上是其他两种浮动风力方法的交叉，即半潜式和张力腿平台设计。Gazelle的第三代浮动风力平台在三面都拴在海底。电缆从海底系绳向上延伸，穿过浮动结构，在旋转臂上运行，然后下降到悬挂在平台下方的重型配重上。这创造了一个被动系统，能够平衡波浪和潮汐运动，以及风通过涡轮机塔的巨大杠杆施加的巨大力量，减少倾斜运动并提高效率。由此产生的平台比典型的半潜式设计要小得多，也轻得多--从而减少了多达70%的钢材使用，成本也降低了约30%。它的"动态系泊"系统对海底系绳的负荷也比典型的张力腿平台少了约80%，使倾斜度保持在1度以下，同时允许一些上下移动。大型可旋转机械臂将三个海底系绳连接到悬挂在Gazelle平台下方的配重上Gazelle说，这种相对轻巧、廉价的结构可以扩展到处理高达20兆瓦的涡轮机--比目前在海上部署的任何东西都大。它说它是模块化的，易于制造、牵引和部署，不需要专业设备、起重机或港口设施。该公司在西班牙坎塔布里亚大学环境水力学研究所的波浪箱中进行的小规模模型测试中验证了上述说法，并获得了DNV颁发的第一份海上风力平台"可行性声明"，DNV是一家专门从事海上设施生命周期分析的船级社，特别是在可再生能源、石油和天然气领域。在西班牙进行的波浪箱测试证实了该公司对早期小规模设计的主张，将间距移动保持在1度以下该公司在2021年筹集了约1410万美元，并已经签署了一份谅解备忘录与马士基供应服务公司在加那利群岛开发一个2兆瓦的试验工厂，这个项目将在今年第二季度完成，目前还不清楚这个项目到底进展到什么程度。同样，该公司已经宣布它与WAMHorizon在葡萄牙的另一个试点项目中"合作"，但迄今为止，没有提供关于规模、时间表的信息，甚至没有说明这种无定形的伙伴关系的真正含义。因此，很难评估工程的进展情况。无论如何，这是一个机械上有趣的设计，目标是低（但尚未公布）的平均能源成本（LCoE），我们将有兴趣看到这项技术在未来几个月的发展。...PC版：https://www.cnbeta.com.tw/articles/soft/1356767.htm手机版：https://m.cnbeta.com.tw/view/1356767.htm