Пока нет реальных новостей, я все же позволю себе рассказать что я насчитал…
На вики
Philae_(spacecraft) есть необходимые данные.
Масса аппарата 100 кг
Полезная нагрузка 21 кг
Пустой аппарат 79 кг. Сколько составляет энергоустановка? (солнечные панели плюс аккумуляторы)?
Это - повод для развития дискуссии.
Там же: мощность солнечной энергоустановки
32 Вт на дистанции 3 а. е.
Из последнего легко считаем ЭФФЕКТИВНУЮ площадь солнечных батарей.
Солнечная постоянная у Земли (1 а.е.) - 1366 Вт/м2
Солнечная постоянная на 3 а.е. =1366/3^2 = 151,8 Вт/м2 (закон обратных квадратов)
КПД солнечных элементов (примем оптимистично 20%) 0,2
Тогда площадь солнечных батарей S = 32/0,2/151,8 = 1,054 м2
Замечу, что это только площадь поверхности, перпендикулярно подставленной солнцу.
То есть реальная площадь батарей куда больше. И глядя на конструкцию аппарата я с легкостью умножил бы эту площадь на 1.5- 2.
Но оставлю (для большей доказательности) общую площадь батарей всего 1 м2
Зачем она мне?
Я хочу "превратить" эти батареи в радиаторы, сливающие тепло от радиоизотопного источника энергии и посчитать их температуру.
Идея ясна?
Пускай КПД радиоизотопного источника 10 % (это можно оспорить но я не стану брать допотопные 3% ибо это действительно очень примитивные РИТЭГ). То есть, при полезной мощности источника 32 Вт, тепловая мощность изотопного элемента 320 Вт. Вся эта мощность, в конечном итоге (и паразитная и полезная) в виде тепла сливается через 1 м2 радиаторов. Какова будет температура этих радиаторов?
Это легко оценить по Стефану-Больцману:
^{1/4})
Здесь k - коэффициент черноты радиаторов (примем скромно 0.75)
Сигма - постоянная Стефана-Больцмана.
Получаем температуру 291 К или 18 С.
"Комнатная температура"!
Проще говоря, "паразитку" от столь слабого источника энергии вообще можно было бы использовать для ОБОГРЕВА внутреннего пространства приборного отсека в случае попадания того в тень. Я не говорю о том, что в некоторых научных экспериментах предполагается что-то там плавить и использовать нагреватели до 800 С (что сейчас получается простым омическим переводом электроэнергии в тепло, как я понимаю).
Сколько нам понадобится ядерного горючего?
Вот
здесь берем окись плутония.
238PuО
2 Период полураспада 85,5 лет. То есть за 10 лет бездействия, мощность РИТЭГ упадет
=1-2^{-10/85,5}=0,0779...)
На 7.8%
Тепловая мощность 238-го плутония 0,46 Вт/кг. Для 320 Вт тепловой мощности нам потребуется 696 г. То есть порядка 750 грамм плутония-238 на старте.
Осталось выяснить, могли бы мы вложиться с РИТЭГ с радиаторами в массу аккумуляторов с солнечными панелями?
