Plutonium-patteri terminaattorin virranlähteenä?

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Tässä vaan tuli mieleen, että yleensä olen kuitannut elokuvien visiot terminaattorista ihan pelkkinä satuina, mutta kerran mieleeni juolahti, että Voyager-luotainten virranlähteet kehittävät edelleenkin virtaa muistaakseni jotain reilu 300 wattia.

Voyager toki on huomattavasti ihmistä kookkaampi häkkyrä, mutta toisaalta virranlähde vain pieni osa sitä, joten aloin ajatella, mitä jos olisi mahdollista tehdä jonkinlainen "plutonium patteri" jonka teho olisi ehkä luokkaa ~500 wattia, joka mahtuisi "endoskeletonin" rintakehän sisään, vähän samaan tapaan kuin elokuvat väittävät.

Toki, jotain muutakin radioaktiivista ainetta saa käyttää lämmönlähteenä jos se paremmin tehtävään soveltuisi.

Puolisen kilowattia ei tietenkään riitä jos suurin piirtein "ison Arskan" kokoisen möhkäleen pitäisi juosta lujaa ja kyetä nostamaan monta kertaa oman painonsa verran, mutta jos otetaan huomioon, että "plutonium-patteri" tuottaa jatkuvaa tehoa, siis energiantuotto on keskeytyksetöntä, jos oletetaan että robotti ei jatkuvasti paina 110% lasissa, niin lepoaikoina voitaisiin ladata ylijäämää akkuihin, ja sitten akkuvirran turvin mätkiä vastustajia yli-inhimillisillä voimilla. Jos riittävän pienikokoinen, mutta silti tehokas virranlähde olisi toteutettavissa, niin moottorit, runko nivelet ynnä muut onkin jo melko hyvin kuviteltavissa. Toki laskentatehoa tarvittaisiin rutkasti enemmän kuin nykykoneilla on tarjota ja tekoälyä pitäisi kehittää vielä aika pitkään ennenkuin liikutaan T-800 sarjan tienoilla, mutta ainahan voi visioida vaikkapa kauko-ohjattavia malleja joissa ei paljon älyä tarvita. Eikä niiltä ainakaan kummoisiakaan keskustelutaitoja edellytettäisi....

Sivut

Kommentit (18)

Vierailija
Unterseeboot
Tässä vaan tuli mieleen, että yleensä olen kuitannut elokuvien visiot terminaattorista ihan pelkkinä satuina, mutta kerran mieleeni juolahti, että Voyager-luotainten virranlähteet kehittävät edelleenkin virtaa muistaakseni jotain reilu 300 wattia.

Aika hyvin muistettu. Kun Voyager-luotaimet vuonna 1977 lähetettiin matkaan, oli niiden RTG-plutoniumparistojen teho 470 wattia. Tällä hetkellä luotainten RTG:den teho on noin 277 wattia. Tuorein tieto löytyy täältä harvakseltaan päivittyvästä Voyagerien tilanneraportista: http://voyager.jpl.nasa.gov/mission/weekly-reports/

Wikipedian mukaan nykyisin tehokkain yksittäinen RTG-generaattori on plutoniumia käyttävä GPHS-RTG, joka painaa 57 kg ja tuottaa 300 wattia. Niitä voisi sitten heittää vaikka useampiakin siihen terminaattoriin. En kuitenkaan tiedä mikä nykyinen RTG olisi teho/paino-suhteeltaan paras.

Vierailija

Parempi kysymys on, että mitä tehdään sille 2 kW hukkalämmölle mitä siitä ydinparistosta jatkuvasti tulee?

Terska-arskan pitäisi asustella ulkona ettei kämppä muutu saunaksi.

Tai jos käytetään voyagerin tyyppisiä RTG-paristoja niin hukkalämpöä tulee n. 10 kertaa huipputehon verran. Sillä on muuten näppärä pitää laitteet sulana avaruudessa.

Vierailija
Veikko
Parempi kysymys on, että mitä tehdään sille 2 kW hukkalämmölle mitä siitä ydinparistosta jatkuvasti tulee?

Terska-arskan pitäisi asustella ulkona ettei kämppä muutu saunaksi.

Tai jos käytetään voyagerin tyyppisiä RTG-paristoja niin hukkalämpöä tulee n. 10 kertaa huipputehon verran. Sillä on muuten näppärä pitää laitteet sulana avaruudessa.




Noh, ehkäpä ei kannata ottaa liian vakavissaan terminaattoreita, ajattelin kyllä jotain sen suuntaista, mutta liian tarkkaan ei kannata elokuvan visioon keskittyä.

Eikä muuten ihoakaan kannata murehtia, ainakaan minun tietääkseni nykytekniikalla ei saataisi ihoa pysymään robotin pinnalla, olkoonkin että terminaattoreidenkin tarinassa T-800 sarjalaisillakaan ei iho säily kovin pitkään, vaan kuolee ja mätänee pois ajan mittaan.

Ulkoilmassa ihottomalle endoskeletonille tuommoinen parin kilowatin hukkalämpö tuskin tekisi pahaakaan, joku pikkuinen puhallin vain puhaltelemaan rintakehän läpi, kyllä muillakin koneilla aikamoisia lämpötehoja esiintyy.

Vierailija

Esiintyy toki, mutta keskivertokaverin tasolle päästäkseen sen robotin olisi kyettävä työskentelemään noin 200 Watin teholla pitkiäkin aikoja, ja siihen nähden se "lehmälämmitys" tulee vähän ongelmalliseksi.

Yksi ihminen on noin sata wattia. Yksi ydinparistorobotti vastaa vähintään kahdeksaa ihmistä ja vanhalla tekniikalla kokonaista jalkapallojoukkueellista vaihtomiehineen ja tuomareineen noin lämmöntuoton kannalta.

Tietenkin niistä akuista irtoaa noin 100 Wh per kilo, eli muutaman kilon akulla ei terminaattori väsähdä ainakaan ihan heti.

Vierailija
Veikko
Esiintyy toki, mutta keskivertokaverin tasolle päästäkseen sen robotin olisi kyettävä työskentelemään noin 200 Watin teholla pitkiäkin aikoja, ja siihen nähden se "lehmälämmitys" tulee vähän ongelmalliseksi.

Yksi ihminen on noin sata wattia. Yksi ydinparistorobotti vastaa vähintään kahdeksaa ihmistä ja vanhalla tekniikalla kokonaista jalkapallojoukkueellista vaihtomiehineen ja tuomareineen noin lämmöntuoton kannalta.

Tietenkin niistä akuista irtoaa noin 100 Wh per kilo, eli muutaman kilon akulla ei terminaattori väsähdä ainakaan ihan heti.




Jos ajatellaan esim. polttomoottoreiden tehoja, niin aika pieni saa moottori olla että hukkalämpö pysyisi alle kilowattiluokan, ja silti aika vaatimattomilla jäähdyttimillä ja puhaltimilla nuo pienemmät polttomoottorit toimivat.

Toki polttomoottori on kuitenkin melko kuuma laitos, todennäköisesti terminaattorin voimanlähde täytyisi pitää hieman viileämpänä, mikä osaltaan mutkistaa jäähdytystä, mutta uskoisin silti että eiköhän se muutaman kilowatin hukkateho ole kuitenkin hukattavissa ulkoilmaan melko kivuttomasti.

Se on sitten toinen juttu mitä tämmöisellä koneella oikein pitäisi tehdä?

Mutta jos tuo tarpeellisuuskysymys vain sivuutetaan kylmän jyrkästi ja pohditaan ihan huvikseen hankkeen teoreettista mahdollisuutta, niin mieleen tulee se toinen kysymys, eli minkä kokoinen ja painoinen se virtalähde olisi?

Entä miten säteilysuojaus? Painaako koko häkkyrä tonnin siinä vaiheessa kun se on suojattu sellaiseksi että se voi ihmisten läheisyydessä operoida? Vai riittäisikö suhteellisen kevyt suojaus pitämään säteilytasot kohtuullisina?

Vierailija
Unterseeboot

Entä miten säteilysuojaus? Painaako koko häkkyrä tonnin siinä vaiheessa kun se on suojattu sellaiseksi että se voi ihmisten läheisyydessä operoida? Vai riittäisikö suhteellisen kevyt suojaus pitämään säteilytasot kohtuullisina?



Miksi terminaattori pitäisi säteilysuojata? Terminaattorit tuhoavat ihmisiä joten tälläinen ihmisille vahingollinen säteily ei ole olennaista. Jos aletaan suunnitella hyötyrobottia ni vaihetaan sitten nimi joksikin muuksi kuin tuhoajaksi.

Vierailija
Unterseeboot
eiköhän se muutaman kilowatin hukkateho ole kuitenkin hukattavissa ulkoilmaan melko kivuttomasti.



Ei se hukkalämpö sille terminaattorille ole ongelma, vaan kaikille muille. Pistä 2 kW lämpöpatteri huoneen nurkkaan puhisemaan ja sano ettei tule hiki.

Jos olisi varastossa tällaisia kavereita töissä niin siellä ei tarvisi lämmittää ollenkaan. Pitäisivät kirjaimellisesti itsensä lämpimänä. Siinä mielessä näppärä juttu.

Sotilastermarille taas sitten vähän huonompi juttu, kun loistavat lämpökamerassa kuin praasut.

Vierailija
Hybrid
Miksi terminaattori pitäisi säteilysuojata? Terminaattorit tuhoavat ihmisiä joten tälläinen ihmisille vahingollinen säteily ei ole olennaista. Jos aletaan suunnitella hyötyrobottia ni vaihetaan sitten nimi joksikin muuksi kuin tuhoajaksi.



No juu, mutta kaikilla on suurinpiirtein jonkinlainen käsitys siitä minkälainen kone "terminaattori" on, joten jos sanon "terminaattori", niin kaikki tietävät heti suurinpiirtein minkälaisesta koneesta puhutaan.

Vierailija
Veikko
Ei se hukkalämpö sille terminaattorille ole ongelma, vaan kaikille muille. Pistä 2 kW lämpöpatteri huoneen nurkkaan puhisemaan ja sano ettei tule hiki.



Jos vaikka sitten ulkohommiin, ehkäpä vaikka haravoimaan. Saattaisivat muuten naapurit vähän ihmetellä kun kromiarto haravoisi pihaa...

Jos olisi varastossa tällaisia kavereita töissä niin siellä ei tarvisi lämmittää ollenkaan. Pitäisivät kirjaimellisesti itsensä lämpimänä. Siinä mielessä näppärä juttu.



Olisi varmaan ihan mukava apumies, kun samalla kulkee lämmitinkin mukana, autossakaan ei tarvittaisi edes webastoa, kun mutteripää lämmittää ihan tarpeeksi... Tosin kesällä voisi olla vähän ikävämpää kun kaveri vesittää ilmastoinnin hyödyt melko tehokkaasti... No ehkäpä sitä voisi kuljettaa tavarana vaikka pickupin lavalla.

Sotilastermarille taas sitten vähän huonompi juttu, kun loistavat lämpökamerassa kuin praasut.



Juu, enkä usko että olisi muutenkaan kovin tehokas sotakoneena, kun semmoinen robotti ei kuitenkaan olisi kovin nopealiikkeinen, ketterä, älykäs tai muutenkaan hyvä sotilas. Ehkäpä mutteripää saattaisi kestää pienempiä aseita ilman liivejäkin, mutta eiköhän joku RPG tai IED kuitenkin riitä tuommoisen tuhoamiseen. Siinä onkin sitten kivaa kun joku abdul posauttaa terminaattorin tuhannen päreeksi ja käy poimimassa ydinpatterit talteen.

Vierailija

Summa summarum:

Yleisoperaatiorobotti ei ole ajankohtainen,mutta on aika selvää että niitä voisi luonnostella jo nyt, koska 300 vuoden päästä niitä on, jos yhteiskunnat kehittyvät rauhallisesti.

150 vuoden päästä, jos kehitymme epärauhallisesti. Näinhän se yleensä menee.

Minne robo pukkaa hukkalämmön ? Ehkä kemiallisesti. Muuttaa tehoa polttoaineeksi. Esim hajottaa hiilidioksidia hääksi tai happimolekyylejä atomaariseksi hapeksi.

Endotermisiä akkureaktioita vaan kehittämään.

Vierailija

Tutkiskelin hieman mitä internetin sivuilla noista energianlähteistä kerrotaan.

Ilmeisesti NASA on kehitellyt myös stirlingillä toimivaa versiota... Tämä GPHS-SRG tuottaa yli 110 We tehtävän alussa, käyttöiäksi on suunniteltu 14 vuotta, missä vaiheessa teho on noin 94 We.

Massaa sillä on noin 34 kg, ja lämmönlähteenä kaksi GPHS-moduulia, jotka tuottavat lämpöä noin 250 wattia per moduuli.

Leveys on ihan sopiva, 267 mm, mutta pituutta on ehkä hieman liikaa, 889 mm. Toki ihmisvartalon sisään tuommoisenkin saa mahtumaan, vaikka kaksin kappalein, mutta sitten se ei kyllä taivu keskivartalostaan enää yhtään. Ja pelkät generaattorit painaisivat jo 68 kiloa. Lopputulos painaisi varmasti pitkälti toistasataa kiloa ja olisi melko kömpelö laitos.

Mutta lukemat alkavat olla aika lähellä, GPHS moduulien yhteenlaskettu lämmöntuotto noin 500 wattia tehtävän alussa, ja sähköteho tyypillisesti 112 wattia, tehtävän alussa.

Parempi tietysti olisi jos mukaan saisi ahdettua kaksi tuommoista, tosin GPHS-moduuleja olisi sitten jo neljä, ja lämpöteho 1000 wattia B.O.M. (Beginning Of Mission)

Toisaalta, yli satakiloinen kromiarto olisi jäykällä keskivartalollakin varmasti ihan kelvollinen kaveri haravan varressa. Myös teollisuusvartijana voisi olla aika tehokas, sitä hommaa varten sen voisi varustaa myös punaisilla ledeillä vähän terminaattoreiden tapaan, ilkivalta vähenisi takuulla. Sama se olisiko se oikeasti kovin tehokas vai ei, terminaattorin ulkonäöllä se olisi jo sen verran pelottava laitos että tuskin kovin moni uskaltaisi haastaa riitaa semmoisen kanssa.

Vierailija
Tuuskaaja
Vakuuttavia kyllä nuo plutoniumpattereiden tehontuotot / käyttöiät



Jep, ja sittenkin täytyy muistaa, että tuo 14 vuotta on suunniteltu käyttöikä. Voyager luotainten suunniteltu käyttöikä taisi olla jotain 5 vuotta, eli olisikos ollut jonnekin Jupiteriin asti, mutta tehtäväkellossa taitaa lukema olla tätänykyä luokkaa T+32 vuotta...

Toisaalta Voyagereilla on kyydissä lämpösähköinen "plutonium-patteri", niissä ei ole mekaanisia osia jotka voisivat kulua. Tosin perinteinenkin RTG-kyllä rapistuu, ja ymmärtääkseni iso osa tehon alenemasta johtuu nimenomaan lämpösähköisten elementtien rapistumisesta, eikä niinkään lämmönlähteen viilenemisestä. Käytetty plutoniumisotooppi taitaa olla suhteellisen vakaa, ja muistaakseni puoliintumisaika on aika pitkä - hetken googletus, ja wiki väittää lukemaksi - 87,7 vuotta (Pu-238).

Samalla sain muuten vastauksen pohdintaani säteilysuojauksen tarpeesta. Plutonium-238 on siinäkin suhteessa oiva valinta lämmönlähteeksi, että se vaatii säteilysuojaukseksi vain 2,5 milliä lyijyä, ja sekin taisi olla siinä tapauksessa että plutonium on paljaana, normaalisti laitteen kotelointi itsessään riittää säteilysuojaukseksi.

Jos lämpö-sähkö hyötysuhteen saisi paremmaksi, niin sitten amerikium-421 voisi olla myös mielenkiintoinen, sen puoliintumisaika on 432 vuotta. Tosin energiatiheys on vain noin 1/4 plutoniumin vastaavasta, joten amerikiumia tarvittaisiin paljon enemmän, minkä lisäksi amerikiumin säteily on hankalampaa, ja suojausta tarvitaan jo 18 lyijymillin edestä. Mutta toisaalta, GPHS-SRG-laitteistolla varsinaisten GPHS-moduulien paino ja koko ovat vain pieni osa koko voimanlähteen koosta, joten vaikka radioaktiivista ainetta pitäisikin kuljettaa mukana suurempi määrä, niin kokonaispaino ei kuitenkaan kasvaisi niin hirveästi. Tosin seuraava ongelma on miten koneen mekaniikan saisi kestämään satoja vuosia. Mutta jos mekaaniset ongelmat olisivat ratkaistavissa, niin sitten Am-241-SRG voisi olla riittävän tehokas ja pitkäikäinen voimanlähde täyttämään, ellei peräti ylittämäänkin, elokuvien visiot.

Käytännössä toki mekaanisten ongelmien vuoksi 14 vuottakin olisi jo melkoinen saavutus, ja SRG:n hyötysuhde ja koko olisivat todennäköisesti tärkeämpiä asioita kuin laitteiston pitkäikäisyys.

Toisaalta mielessä kävi myös toinen mielenkiintoinen seikka, eli mitä jos heittäisi pari tuommoista SRG:tä auton takakonttiin ja vaihtaisi moottorin sähköiseksi?

220 wattia jatkuvaa sähkötehoa BOM, lämmönkehitys 1000 wattia BOM, painoa vajaat 70 kiloa, suunniteltu käyttöikä, 14 vuotta.

Melko suuren lämmönkehityksen vuoksi ei tarvitsi murehtia ainakaan akkujen jäätymisestä, ja jatkuvasti täysillä paahtava generaattori lataisi akkuja 24/7/365/5110, käytännössä koko auton odotettavissa olevan eliniän, ja vähän pitempäänkin. Melko pienen massan ansiosta autoon voisi lastata vielä melkoisen määrän akkuja ilman että paino kasvaa grammallakaan. Tai sitten vielä pari SRGtä lisää, jolloin teho olisi 440 We/2000 Wt -uutena, 14 vuoden ikäisenäkin tehoa pitäisi irrota tyypillisesti noin 376 wattia.

Todennäköisesti se olisi kuitenkin liian suuri riski... Miljoonia autoja, tuhansia tonneja radioaktiivisia aineita. Ei tarvita kuin yksi terroristi ja piru on irti. Mutta ajatuksena mielenkiintoinen, vähän niinkuin tämä haravoiva "kromiarto" jota tässä ketjussa olen pohdiskellut. Ei mitään liian vakavaa, mutta mielenkiintoinen ajatus.

Vierailija
Unterseeboot
Toisaalta mielessä kävi myös toinen mielenkiintoinen seikka, eli mitä jos heittäisi pari tuommoista SRG:tä auton takakonttiin ja vaihtaisi moottorin sähköiseksi?

220 wattia jatkuvaa sähkötehoa BOM, lämmönkehitys 1000 wattia BOM, painoa vajaat 70 kiloa, suunniteltu käyttöikä, 14 vuotta.


Olisi ainakin auto lämmin joka aamu töihin lähtiessä

Sivut

Uusimmat

Suosituimmat