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[[Datei:Cutdrawing of an RHU.jpg|mini|Schnittbild durch ein RHU-Heizelement]]
[[Datei:RHU parts.jpg|mini|Bestandteile einer RHU, als Vergleichsgröße dient eine [[Vereinigte Staaten|US]] 1-Cent-Münze.]]

'''Radionuklid-Heizelemente''' oder '''RHU''' (''radioisotope heater unit'' im Englischen) werden in der [[Raumfahrt]] verwendet und liefern durch den Zerfall einer kleinen Menge eines Radionuklids Wärme zur Beheizung kälteempfindlicher Teile einer [[Raumsonde]], eines [[Lander]]s oder eines [[Rover (Raumfahrt)|Rovers]].

== Abgrenzung zu Radionuklidbatterien ==
Im Gegensatz zu [[Radionuklidbatterie]]n, die primär zur Stromerzeugung verwendet werden, steht bei Heizelementen die [[Zerfallswärme]] durch Radioaktivität im Vordergrund. Damit werden empfindliche Ausrüstungsgegenstände (z. B. Elektronik) in Raumflugkörpern geheizt. Radionuklidbatterien haben einen geringen Wirkungsgrad bei der Umwandlung der Zerfallswärme in Elektrizität, der nicht umgewandelte Teil der Leistung kann aber auch zum Heizen genutzt werden.

== Aufbau ==
Je nach Missionslänge, Wärmebedarf und anderer Kriterien ist die Verwendung [[Radionuklidbatterie#Genutzte und theoretisch nutzbare Nuklide|verschiedener Radioisotope]] möglich. Die von den Vereinigten Staaten hergestellten RHU (Radioisotope Heater Unit) enthalten jeweils ein Pellet aus 2,7 g [[Plutoniumdioxid]]. Dieser „Brennstoff“ ist von einer Hülle aus einer Platin-Rhodium-Legierung umgeben, die sich in einer Isolierung aus [[Graphit]] und diese wiederum in einem [[Hitzeschild]] aus demselben Material befindet. Die Gesamtmasse eines einzelnen RHU, einschließlich Abschirmung, beträgt ungefähr 40 Gramm. Eine RHU ist 3,2 cm lang und hat 2,6 cm Durchmesser, die Wärmeleistung beträgt 1 [[Watt (Einheit)|Watt]].<ref>{{Webarchiv|text=DOE: ''Radioisotope Heating Unit'', abgerufen: 24. Mai 2012 |url=http://www.ne.doe.gov/space/neSpace2f.html |archive-is=20120805135841}}</ref>

== Verwendung ==
Im kalten äußeren [[Sonnensystem]] verwenden Raumsonden und Lander oft an kälteempfindlichen Stellen Radionuklid-Heizelemente, selbst wenn sie ihre [[elektrische Energie]] aus [[Isotopenbatterie|RTGs]] beziehen. Bei batteriebetriebenen Eintauch- und Landerkapseln im äußeren Sonnensystem ist die Verwendung von Radionuklid-Heizelementen bisher Standard, um ein Auskühlen zu verhindern. Der Batteriestrom dieser Kapseln reicht nämlich nur für die relativ kurze Messphase. Im inneren Sonnensystem nutzen [[Lander]] und [[Rover (Raumfahrt)|Rover]] auf Planeten und Monden Radionuklid-Heizelemente, um bei fehlender Sonneneinstrahlung nicht auszukühlen, selbst wenn sie tagsüber ihre Energie aus [[Solarzelle]]n beziehen. Akkusysteme für das Speichern der Energie zur Beheizung während der Nacht sind oft zu schwer.

Die [[Sowjetunion|sowjetischen]] [[Lunochod]]-Mondrover verwendeten Heizelemente mit [[Polonium]] 210Po.<ref>https://www.bernd-leitenberger.de/luna.shtml Bernd Leitenberger: ''Das Luna Programm'', abgerufen: 24. Mai 2012</ref> Die [[Vereinigte Staaten|amerikanischen]] Marsrover und Sonden verwenden dagegen Plutonium 238Pu in ihren Heizelementen, ebenso der [[Volksrepublik China|chinesische]] Rover [[Jadehase (Rover)|Yutu]] des [[Chang’e-3]] Mondlanders, um während der 14-tägigen Mondnacht nicht auszukühlen.<ref name="Raumfahrer">{{Internetquelle |url=https://www.raumfahrer.net/news/raumfahrt/01122013202922.shtml |autor=Günther Glatzel |titel=Chang'e 3 auf dem Weg zum Mond |hrsg=Raumfahrer.net |datum=2013-12-01 |abruf=2023-10-11}}</ref>

{| class="wikitable center"
|+ Weltraumanwendungen von Radionuklid-Heizelementen<ref name="Raumfahrer" /><ref>{{Internetquelle |autor=Gunter Krebs |url=https://space.skyrocket.de/doc_sat/nuclear.htm |sprache=en |titel=Nuclear Powered Payloads |werk=Gunter's Space Page |abruf=2023-10-11}}</ref><ref>{{Internetquelle |autor=NASA |url=https://rps.nasa.gov/missions/ |sprache=en |titel=Radioisotope Power Systems: Missions |abruf=2023-10-11}}</ref>
|- class="hintergrundfarbe5"
!Startjahr !! Name !! Mission !! Anzahl!! Radioisotop
|-
|1969
|15 Watt RHU
|[[ALSEP|EASEP]]
|2
|238Pu
|-
|1970
|V3-R70-4
|[[Lunochod 1]]
|?
|210Po
|-
|1972
|RHU
|[[Pioneer 10]]
|12
|238Pu
|-
|1973
|V3-R70-4
|[[Lunochod 2]]
|?
|210Po
|-
|1973
|RHU
|[[Pioneer 11]]
|12
|238Pu
|-
|1977
|RHU
|[[Voyager 1]]
|9
|238Pu
|-
|1977
|RHU
|[[Voyager 2]]
|9
|238Pu
|-
|1989
|RHU
|[[Galileo (Raumsonde)|Galileo Orbiter]]
|103
|238Pu
|-
|1989
|RHU
|[[Galileo (Raumsonde)|Galileo-Probe]]
|17
|238Pu
|-
|1996
|RHU
|[[Mars Pathfinder|Mars Pathfinder Rover]]
|3
|238Pu
|-
|1997
|RHU
|[[Cassini-Huygens|Cassini Orbiter]]
|82
|238Pu
|-
|1997
|RHU
|[[Cassini-Huygens|Huygens Lander]]
|35
|238Pu
|-
|2003
|RHU
|[[Spirit (Raumsonde)|Spirit]]
|8
|238Pu
|-
|2003
|RHU
|[[Opportunity]]
|8
|238Pu
|-
|2011
|RHU
|[[Mars Science Laboratory#Energieversorgung|Mars Science Laboratory]]
|4
|238Pu
|-
|2013
|?
|[[Jadehase (Rover)|Jadehase]] (Yutu)
|?
|238Pu
|-
|2019
| RHU
| [[Jadehase 2]] (Yutu 2)
|?
|
|-
|2021
| ?
| [[Mars 2020|Perseverance Rover]]
|?
|
|-
|2023
| ?
| [[Luna 25]]
|?
|238Pu
|-
|2028 (geplant){{Zukunft|2028}}
|RHU
|[[ExoMars Rover]]
|2
|238Pu
|}

== Weblinks ==
{{Commonscat|Radioisotope heater units|RHU}}
* [http://www.ne.doe.gov/space/neSpace2f.html U.S. Departement of Energy: Radioisotope Heater Units]
* [https://www.bernd-leitenberger.de/cassini-rtg.shtml Die Radioisotopenelemente an Bord von Raumsonden]

== Einzelnachweise ==
<references />

[[Kategorie:Radionuklidtechnik]]
[[Kategorie:Raumfahrttechnik]]
[[Kategorie:Heizungsart nach Primärenergie]]
[[Kategorie:Wärmeerzeuger]]

Radionuklid-Heizelement - Versionsgeschichte

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