ボイジャー1号の原子力電池ならiPadは何時間動き

質問

ウィキペディアには４７０Wで３０V、30年で285Wまで低下したと書いてありますが具体的にどのくらいの性能なのかわかりません。
ボイジャー１号に搭載されている原子力電池の大きさ・重さはそれぞれ大体どのくらいで、同じ電池をiPad Airのバッテリーとして使う場合、何時間ぐらい動作させることができる能力があるのか、教えてください。

回答No.1

noname#215107 · ベストアンサー

火星探査車の原子力電池も数十立方ｃｍで重さは数十ｋｇだとは思いますが、持ち歩きサイズではないのは確かですね。

DC-DCコンバータ等で、５Vに下げて使えばいいので、iPadで使っても３０年以上持つことは確かですね。

消費に関係なく、放射性物質は崩壊していきますので、使用する機器の消費電力はあまり関係しません。

放射性物質の崩壊熱を利用しているので、「節約して長く使用する」ことはできないでしょう。電池寿命は放射性物質の半減期に依存します。

電池のエネルギーは貯めて後で使うのはほぼできないし、５Vに下げる時に熱として捨ててしまうので、昇圧型DC－DCコンバータを使えば、電源電圧が５V以下に低下しても長く持たせる回路を作る工夫はできるでしょうけどね。

お礼

ご回答ありがとうございます
節約しても長持ちしないんですね。

回答No.3

Donotrely

原子力電池は装置です。
この装置スペックとして、
物凄く出力が低下して、
iPadを駆動するのに必要な最低電力状態に陥っても
正常に動作するかどうかは分かりません。

しかし仮に動作したとしてお話します。
故障もしないと考えます。
以下はこれが前提です。

原子力電池は核物質の崩壊熱を電気に変換する装置で、
寿命は単位時間あたり発熱性能がいつまでもつかが支配的です。
この熱が十分でなくなって来ると発電量も低下し、使えなくなるということです。
普通の電池の寿命は取り出した累積電流量によりますが、
原子力電池では原理的には累積電流量は無関係です。

打ち上げ当初の1977年は470Wで、2008年で285Wに落ちたということですから
その辺から外挿して大雑把に推定するしかありませんが、
仮にiPadが10Wで動作すると考えた場合、230年位で10W位まで低下します。
電圧も下がると思いますが、これはレギュレータで対処できるとします。
しかし発熱量と電力量との変換効率は恐らく下がりますから
150～200年位ではないでしょうか。

尚、寿命だけを考えれば半減期の長い核物質をたくさん積んだ方が有利ですが、
地球と交信できないようなところまで行ってしまえば
原子力電池が動作していても無意味です。
ですからその辺を勘案して量を決めていると思います。
決してありったけの長寿命を目指した訳ではないでしょう。

お礼

ありがとうございます

回答No.2

ahoo_chieokure

型名： MHW-RTG
重量： 37.69[kg/個]
体積： 7278[cm^3/個] (直径39.73cm x 長さ58.31cm)
製造： GE(General Electronics)

これが3個積まれています。
　→総体積 2.18[m^3]
　　総重量 113.07[kg]

最短寿命： 4年 (当初の探査目標が木星・土星だった)
但し、50年弱持つとの予想
　→ 40万時間くらいは楽に動く(実力値)。 メーカー保証期間は3万5千時間くらい。

お礼

ありがとうございます