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美国宇航局寻求扩大其核能系统

多任务放射性同位素热电发生器(MMRT)。资料来源:NASA

项目的范围通常也取决于其可用性。

在《星际迷航》中,斯科蒂总是告诉柯克船长他不能’不要忽略物理定律(尽管演出的前提打破了几个)。实际的太空旅行受到它们的限制,但是,在这种情况下,我们所指的物理定律是科学的定律,它指出特定的物理量与距离的平方成反比。

反平方定律是为什么即使太阳在那里24/7照耀的情况,我们也需要担心空间的力量。暂时忽略航天器在阴影中会发生的情况,事实是,您走得越远,每平方米太阳能电池板产生的功率就越少(现在您可以考虑航天器进入时会发生什么情况阴影)。 

不仅仅是太阳能
太阳能电池板非常酷且有用,但是就像电动汽车由于固有的实用性不会将化石燃料的汽车驱逐出市场上的所有利基市场一样,现在我们已经确定您需要的不仅仅是一堆太阳能电池板,你呢燃料电池非常适合居住在太空飞船中的车载电源系统,因为附加的好处是水。但是,它们需要燃料,这增加了重量和体积。 

核能是最好的替代方法,并且被用在地球生态系统之外的航天器中,对核能的风险很小(除非发生发射坠毁,并且为该权宜之计已充分容纳了这些系统)。只要核同位素有中子余量,只要功率不断增加,在航天器上放置核动力源也将大大延长其寿命。

联合国外层空间事务厅认识到“由于其紧凑性,长寿命和其他特性,对于某些外层空间核动力源特别适合甚至是必不可少的任务”,并且“应在外层空间使用核动力源应重点关注那些利用核动力源特殊特性的应用。” 

太空中的核子
额定空间的放射性同位素电源系统(RPS)将from 238(Pu-238)的衰变产生的热量转化为热能和电能数十年。在整个太阳能系统的运行任务中,均被证明是安全,可靠且免维护的。例如,由RPS驱动的“新视野”号飞船于2015年7月14日通过了冥王星系统。

美国能源部(DOE)为太空探索和国家安全任务创建RPS。有两种主要类型,一种是电力系统,例如放射性同位素热电发电机(RTG),另一种是称为放射性同位素加热器单元(RHU)的小型热源。能源部还负责整个任务的核安全。

火星2020恒心漫游者将是30多年来使用美国生产的p的第一台漫游者。毅力将配备多任务Pu-238 RTG,以在火星车降落在红色星球上时为其提供动力。迄今为止,美国能源部已经建造了将近50个放射性同位素动力系统单元,为美国的十二次太空飞行任务提供了动力。

美国橡树岭国家实验室(Oak Ridge National Laboratory)为Perseverance电力系统提供了氧化oxide燃料和燃料包壳。洛斯阿拉莫斯国家实验室通过封装-238制造了这种燃料,爱达荷州国家实验室组装并测试了该单元。

新核
最近,美国能源部正式要求在恶劣的太空环境中使用裂变表面电源系统。需要小型反应堆,因为较小的RTG将没有足够的输出来驱动航天先锋村庄。 NASA,爱达荷州国家实验室和能源部将评估开发反应堆的想法。

美国能源部,美国国家航空航天局(NASA)和管理爱达荷州国家实验室的美国承包商战斗能源联盟(Battle Energy Alliance)计划在八月份举行一次政府与行业网络广播技术会议,以期对该计划的期望。该计划是开发一种反应堆设计,建造一个测试反应堆,将另一个反应堆发送到月球,并开发飞行系统和着陆器以将其运输到月球。该计划的目标是到2026年底之前建造反应堆,飞行系统和着陆器。

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