"好奇號"火星車靠核電闖太空 核能利用可微型化
www.fjnet.cn?2012-08-10 16:41? 張懿?來源:文匯報 我來說兩句
本周登陸火星的“好奇號”探測器此刻正在遙遠的紅色土地上張望。對“非專業航天愛好者”來說,要從外形上區分“好奇號”和它的前輩、比如“勇氣號”“機遇號”,其實遠比想象來得簡單: “好奇號”身上,那對早已被視為太空飛行器標志的“翅膀”——太陽能電池翼片——消失了。 收起慣常的“翅膀”,正是為了飛得更遠。“好奇號”是人類建造的首輛核動力火星車。而且,隨著人類不斷走向深空,航天器對核能的依賴也會越來越大。 事實上,將于明年隨“嫦娥三號”登月的我國首輛月球車,也將裝載核動力裝置。這將使我國成為繼美俄之后,第三個將核動力應用于太空探測的國家。 核能利用也可以“微型化” 普通人也許慣于將核能與核電站、核潛艇等“大家伙”聯系在一起,但中國探月工程首席科學家、中國科學院院士歐陽自遠告訴記者,在航天器上,核能是以另一種“微型化”的方式被利用的。“好奇號”上搭載的核動力裝置,是一枚重約45公斤、發電功率140瓦的核電池。 原理并不難解釋:電池中的放射性核燃料不斷進行衰變,釋放出熱量;經過溫差熱電轉換器的作用,最終形成電流。 與核反應堆靠的是裂變反應發電不同,核電池基于衰變反應,能量釋放遠不如裂變劇烈(不加控制的裂變就是核爆炸)。 但衰變釋放的能量也不容忽視。日本福島核事故中,搶險人員之所以要迅速重建被破壞的堆芯冷卻系統,就是為了導出核燃料衰變產生的熱量。否則,高溫會熔解金屬保護殼,導致嚴重核泄漏。 歐陽自遠告訴記者,無論是“好奇號”,還是中國的月球車,核電池中使用的燃料都是钚238。钚238的半衰期有80多年。這個時間足夠長,使钚238能支撐電池持續工作幾十年。 上海空間電源研究所研究員李國欣告訴記者,钚238衰變時,表面溫度可以達到五六百攝氏度,足以讓钚金屬塊呈現出熾熱的紅色。在核電池中,它相當于一個熱源。這種核電池,更規范的名稱是“放射性同位素溫差電池”。它的能力雖不足以讓火箭升空,卻可以用于小規模供電,比如,讓火星車以低速移動,并與地球通話。 |
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