RHU

Una RHU (unidad de calentamiento radioisotópica) es una pequeña fuente de calor cilíndrica, típicamente de unos 2.5 centímetros de diámetro y 1.3 centímetros de espesor, que convierte la energía térmica de la desintegración radiactiva directamente en calor utilizable. Contiene un radioisótopo, históricamente plutonio-238, sellado en múltiples capas de contención. A diferencia de un generador termoeléctrico de radioisótopos (RTG), que produce electricidad a partir de la diferencia de temperatura creada por el calor de desintegración, una RHU simplemente libera ese calor a su entorno para el consumo directo por los instrumentos de la nave espacial y los tanques de propulsante.

Las RHU operan continuamente sin partes móviles, interruptores o entrada de energía externa. Una sola unidad genera aproximadamente 1 vatio de potencia térmica de manera constante y fiable durante años. Se montan directamente contra los componentes que necesitan calentamiento, como líneas de combustible, paquetes de baterías o componentes electrónicos sensibles, con un aislamiento mínimo entre ellos. Esto las hace ideales para misiones en el espacio profundo donde los paneles solares se vuelven inútiles y los radiadores no pueden disipar suficiente calor para evitar la falla de los instrumentos en el frío extremo cerca de Júpiter, Saturno o más allá.

El combustible de plutonio-238 (que tenía una vida media de unos 88 años en el momento de las principales misiones del Transbordador Espacial y las sondas planetarias) se prensa en una pastilla cerámica y se encapsula en iridio. Esa cápsula se envuelve luego en molibdeno y acero, creando un paquete robusto que sobrevive a la vibración del lanzamiento, la reentrada y el impacto potencial. Cada unidad pesa aproximadamente 40 gramos. Una nave espacial puede llevar docenas de RHU distribuidas alrededor del bus, con docenas o cientos en total a lo largo de una misión.

La principal limitación en el uso de RHU siempre ha sido la disponibilidad y la política, no la ingeniería. La producción de plutonio-238 era un monopolio estatal controlado; la mayoría de los suministros provenían del Departamento de Energía de EE. UU. o de la agencia espacial rusa. Cuando la producción nacional de plutonio terminó en los Estados Unidos en 1988, el suministro se volvió escaso y las misiones tuvieron que conservar unidades o rediseñar para usar menos. A principios de la década de 2010, la disponibilidad de RHU era un verdadero cuello de botella para las misiones a los planetas exteriores.

Las RHU siguen siendo insustituibles para ciertas aplicaciones. Ninguna batería sobrevive al estrés térmico y la duración requeridos. Los radiadores no pueden rechazar suficiente calor en ausencia de luz solar. Los calentadores alimentados por paneles solares o baterías primarias añaden masa, complejidad y modos de fallo. Una fuente de radioisótopos que simplemente emite calor, no pide nada y solo falla si su contención se agrieta, sigue siendo la opción más fiable para naves espaciales que deben operar durante una década o más en el sistema solar exterior.