7 июля 2026 года ракета‑носитель Falcon 9 стартовала с базы Космических сил США Ванденберг в Калифорнии в рамках миссии Transporter-17. На борту находился 81 спутник, среди которых — аппарат BOHR (Betavoltaic Orbital High‑Reliability) компании City Labs из Флориды. Его называют первым в мире коммерческим спутником с ядерным источником энергии.

Спутник также оснащён традиционными солнечными панелями, которые обеспечивают электроэнергией большинство операций. Ядерная батарейка на основе технологии NanoTritium пока выдаёт скромную мощность и служит для демонстрации возможности стабильной работы полезной нагрузки в условиях, где солнечный свет недоступен.

Как устроена «ядерная батарейка» BOHR

В ней содержится небольшое количество трития — радиоактивного изотопа водорода с периодом полураспада 12,3 года, испускающего бета‑частицы (электроны). Электроны попадают в полупроводниковый преобразователь на основе p-n перехода (например, из кремния, карбида кремния или арсенида галлия). Энергия бета‑частицы создаёт электронно‑дырочную пару. В области p-n перехода внутреннее электрическое поле разделяет пару: электрон движется в n‑область, дырка — в p‑область. На противоположных поверхностях полупроводника накапливаются заряды разного знака, возникает разность потенциалов. При подключении внешней цепи по ней течёт ток. Принцип действия схож с фотоэлектрической батареей, но вместо фотонов используются бета‑частицы.

В реальных устройствах применяются меры для повышения долговечности и мощности, однако обычно такие батарейки обеспечивают ток, достаточный лишь для маломощных устройств (датчиков, микроэлектроники), но зато годами и даже десятилетиями.

В отличие от радиоизотопных термоэлектрических генераторов (РИТЭГ), где тепло от распада радиоактивного материала создаёт ток через термопары, бета‑вольтаическая система не использует промежуточное преобразование тепло‑электроэнергия, что повышает эффективность. Кроме того, продуктом распада является стабильный нерадиоактивный гелий-3.

Зачем это нужно?

Такие источники необходимы там, где солнечное излучение недоступно: под землёй, в глубоководье, в кратерах Луны, в открытом космосе вдали от Солнца, на спутниках дальних планет. Широкое применение будет зависеть от возможности существенно повысить генерируемую мощность.

Ситуация в России

В России также ведутся разработки тритиевых источников и источников на изотопе никеля-63. Например, ВНИИНМ создал источник мощностью 1 мкВт/кв.см, но КПД пока уступает американским аналогам. Мощности большинства источников составляют около 200 нВт, рекордные — до 125 мкВт, что ограничивает их применение узкими нишами. Пока это скорее научные разработки с ограниченной практической полезностью.