"好奇號"火星車靠核電闖太空 核能利用可微型化

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(yè)航天愛好者”來說，要從外形上區(qū)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(lián)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(fā)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(jīng)過溫差熱電轉(zhuǎn)換器的作用，最終形成電流。

與核反應堆靠的是裂變反應發(fā)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(tǒng)，就是為了導出核燃料衰變產(chǎn)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(xù)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(xiàn)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(guī)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(guī)模供電，比如，讓火星車以低速移動，并與地球通話。