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先進型スターリング放射性同位体発電機（ASRG）は、NASAのグレン研究センターで初めて開発された放射性同位体発電システムです。スターリング動力変換技術を用いて、放射性崩壊熱を宇宙船で使用する電力に変換します。ASRGで使用されるエネルギー変換プロセスは、従来の放射性同位体システムよりもはるかに効率的で、同じ量の電力を生成するのに必要なプルトニウム238の量を4分の1に抑えることができます。
ASRGの飛行開発契約は2013年に終了したが、NASAは民間企業による小規模な試験を継続している。飛行可能なスターリングエンジン搭載ユニットは2028年以前には登場しない見込みだ。
2000年に、将来の宇宙ミッションの可能性を視野に入れ、米国エネルギー省（DoE）、ロッキード・マーティン・スペース・システムズ、およびNASAグレン研究センター（GRC）のスターリング研究所[ 1 ]の共同スポンサーシップの下で開発が開始されました。
2012年、NASAはディスカバリー12号惑星間探査ミッションに太陽光発電を利用したミッション（インサイト）を選択し、2018年の打ち上げにおける放射性同位元素動力システムの必要性をなくした。
DOEは、費用が当初の予想より1億1000万ドル多い2億6000万ドル以上に膨れ上がったため、2013年後半にロッキードとの契約をキャンセルした。[ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]また、残りのプログラム用ハードウェアを使用して、2番目のエンジニアリングユニット（テストおよび研究用）を構築およびテストすることが決定され、これは2014年8月に完了フェーズで完成し、GRCに出荷された。[ 6 ] [ 7 ] 2015年に行われたテストでは、わずか175時間の稼働後に電力変動が見られ、その頻度と規模が大きくなっていることが示された。[ 8 ]
NASAはまた、プルトニウム238の継続的な生産（当面は長距離探査機用の既存のMMRTGで使用される）のための資金も必要としており、科学ミッションから資金を流用するのではなく、ASRGの中止による節約分をその資金に充てることを決定した。[ 7 ]
ASRGの飛行開発契約が終了したにもかかわらず、NASAはロッキード社が供給したユニットとアドバンスト・クーリング・テクノロジーズ社が供給した可変伝導ヒートパイプに加えて、サンパワー社とインフィニア社が開発したスターリングコンバータ技術のテストに少額の投資を続けている。[ 1 ] [ 9 ] スターリング技術に基づく飛行準備完了ユニットは2028年までには登場しない見込みである。[ 10 ]
スターリングサイクルは、過去のミッション（バイキング、パイオニア、ボイジャー、ガリレオ、ユリシーズ、カッシーニ、ニューホライズンズ、マーズサイエンスラボラトリー、マーズ2020 ）で使用された放射性同位体熱電発電機（RTG）と比較して変換効率が高いため、RTGの半分の質量でPuO2燃料を4分の1に削減できるという利点があっただろう。RTGやMMRTGに必要なプルトニウムの4分の1で140ワットの電力を生成できたはずだ。[ 11 ]
完成した2つのユニットは、以下の仕様を満たしていました。[ 12 ]
ASRGは、オービター、ランダー、ローバーから気球や惑星探査船まで、さまざまな乗り物に搭載できます。この発電機を使用する予定の宇宙船は、土星最大の衛星タイタンへのボート型着陸機ミッションであるTiMEで、2015年1月[ 13 ] [ 14 ]または2023年[ 15 ]に打ち上げが予定されていました。2009年2月、NASA/ESAは、TiMEを含む可能性のあるタイタン土星系ミッション（TSSM）よりも、エウロパ木星系ミッション（ EJSM/ラプラス）ミッションを優先したと発表しました。[ 16 ] [ 17 ] 2012年8月、TiMEは2016年のディスカバリー級競争でもインサイト火星着陸機に敗れました。[ 18 ]
ハーシェル天王星系軌道偵察ミッション（HORUS）は、天王星系周回機に電力を供給するために3基のASRGを使用することを提案していた。[ 19 ] ASRGを使用する別の天王星探査機のコンセプトはMUSEであり、これはESA Lクラスミッションとニューフロンティア拡張ミッションの両方として評価されている。[ 20 ]木星エウロパ周回機ミッションは、木星系周回機に電力を供給するために4基のASRGを使用することを提案していた。別の可能性としては、火星間欠泉ホッパーがある。
2013年には、ニューフロンティア計画ミッション4のために、木星の衛星イオを研究するFIRE探査機に3つのASRGユニットを搭載して飛行することが提案された。[ 21 ] [ 22 ]