# Generatore termoelettrico a radioisotopi

Un generatore termoelettrico a radioisotopi o RTG (da radioisotope thermoelectric generator) è un generatore di energia elettrica basato sul decadimento di isotopi radioattivi.

## Descrizione e funzionamento

È composto da due parti: una fonte di calore e un sistema per la conversione del calore in elettricità. La fonte di calore, il modulo General Purpose Heat Source (GPHS), contiene un radioisotopo, il plutonio-238, che si riscalda a causa del proprio decadimento radioattivo. Il calore è trasformato in elettricità da un convertitore termoelettrico che sfrutta l'effetto Seebeck: una forza elettromotrice è prodotta dalla diffusione di elettroni attraverso l'unione di due differenti materiali (metalli o semiconduttori) che formano un circuito quando i capi del convertitore si trovano a temperature differenti.

## Applicazioni

I generatori RTG sono usati a partire dalle missioni Apollo sulla Luna nel campo dell'esplorazione spaziale.
Nel caso della missione Cassini il generatore termoelettrico era costituito da 18 moduli separati, mentre il Multi-Mission Radioisotope Thermoelectric Generator (MMRTG), usato ad esempio per il Mars Science Laboratory, è composto da 8 moduli e fornisce 120 W di potenza elettrica.
I moduli sono progettati per resistere ad ogni possibile eventualità: esplosione o incendio del veicolo di lancio, rientro in atmosfera seguito da impatto sul terreno o in acqua, e situazioni seguenti all'impatto. Uno schermo esterno in grafite provvede alla protezione contro i danni strutturali, termici e corrosivi di un potenziale rientro; inoltre, il combustibile è in forma di diossido di plutonio 238, un materiale ceramico resistente alla rottura. In tre diverse occasioni RTG erano a bordo di satelliti nella fase di rientro, ma non hanno portato alla dispersione di materiale radioattivo.
Questa tecnologia venne studiata e sviluppata anche per applicazioni terrestri, come l'alimentazione dello smartphone.

## Sicurezza

In seguito all'incidente dello Space Shuttle Challenger, avvenuto il 28 gennaio 1986, venne considerata la possibilità di applicare uno schermo aggiuntivo al generatore; ma anche se questo potesse garantire protezione nelle vicinanze della zona di lancio, la sua notevole complessità aumenterebbe i rischi di una missione. In caso di avaria, uno schermo aggiuntivo potrebbe aumentare in maniera significativa le conseguenze di un impatto con il suolo.

## Elenco degli RTG americani che hanno volato

(N.B. lo SNAP-27 è stato trasportato in tutte le missioni Apollo successive alla 11, fino alla Apollo 17, per alimentare l’ALSEP)
| Missione | RTG | Materiale della termocoppia | Destinazione | Data di lancio | Lunghezza della missione (anni) |
| Transit 4A | SNAP-3B7(1) | PbTe | Orbita terrestre | 1961 | 15 |
| Transit 4B | SNAP-3B8 (1) | PbTe | Orbita terrestre | 1962 | 9 |
| Apollo 12 | SNAP-27 RTG (1) | PbTe | Superficie lunare | 1969 | 8 |
| Pioneer 10 | SNAP-19 RTG (4) | PbTe | Pianeti esterni | 1972 | 34 |
| Triad-01-1X | SNAP-9A (1) | PbTe | Orbita terrestre | 1972 | 15 |
| Pioneer 11 | SNAP-19 RTG (4) | PbTe | Pianeti esterni | 1973 | 35 |
| Viking 1 | SNAP-19 RTG (2) | PbTe | Superficie marziana | 1975 | 4 |
| Viking 2 | SNAP-19 RTG (2) | PbTe | Superficie marziana | 1975 | 6 |
| LES 8 | MHW-RTG (4) | Si-Ge | Orbita terrestre | 1976 | 15 |
| LES 9 | MHW-RTG (4) | Si-Ge | Orbita terrestre | 1976 | 15 |
| Voyager 1 | MHW-RTG (3) | Si-Ge | Pianeti esterni | 1977 | 44 |
| Voyager 2 | MHW-RTG (3) | Si-Ge | Pianeti esterni | 1977 | 41 |
| Galileo | GPHS-RTG (2)RHU(120) | Si-Ge | Pianeti esterni | 1989 | 14 |
| Ulysses | GPHS-RTG (1) | Si-Ge | Pianeti esterni /Sole | 1990 | 18 |
| Cassini | GPHS-RTG (3)RHU(117) | Si-Ge | Pianeti esterni | 1997 | 11 |
| New Horizons | GPHS-RTG (1) | Si-Ge | Pianeti esterni | 2005 | 3 (17) |
| MSL | MMRTG (1) | PbTe | Superficie marziana | 2011 | 3 |
| Mars 2020 | MMRTG | | Superficie marziana | 2020 | In corso |