NASA迷你核反應(yīng)堆測(cè)試成功 將運(yùn)到火星發(fā)電

• 2018年1月19日 HuangJiang來源：愛活網(wǎng) 209 5
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NASA已經(jīng)成功測(cè)試Kilopower迷你核反應(yīng)，將為日后火星任務(wù)提供能源保證。

去年12月美國(guó)總統(tǒng)特朗普簽署了“1號(hào)太空政策指令”，宣布美國(guó)將重返月球，并最終前往火星。簽署指令簡(jiǎn)單，實(shí)行起來困難，即使馬斯克能按計(jì)劃在2022年實(shí)現(xiàn)航天器登陸火星，登陸后如何保證能源供應(yīng)又是一大問題。幸好NASA已經(jīng)成功測(cè)試Kilopower迷你核反應(yīng)，將為日后火星任務(wù)提供能源保證。

Kilopower核反應(yīng)堆

Kilopower是NASA、洛斯阿拉莫里國(guó)家實(shí)驗(yàn)室和能源部多方合力研發(fā)的迷你核反應(yīng)堆，使用U235作為核燃料，輸出功率介乎1KW至10KW之間，與今天太空任務(wù)使用太陽(yáng)能面板、燃?xì)獍l(fā)電機(jī)功率相近，但發(fā)電不受環(huán)境影響，沒有燃料耗盡之憂。根據(jù)NASA計(jì)算一個(gè)火星基地需要發(fā)電量約為40KW，只要四五臺(tái)Kilopower核反應(yīng)堆就能滿足需求。

不過要將核反應(yīng)運(yùn)輸?shù)?500萬公里遠(yuǎn)的火星不是一件簡(jiǎn)單事情，Kilopower必須做到又輕又小。目前所用核反應(yīng)堆基于裂變?cè)恚茉崔D(zhuǎn)換率很低，大部分能量轉(zhuǎn)變熱量散發(fā)出去，因此核電往往采用水冷作為散熱方式。但笨重的水冷設(shè)備顯然不適合太空任務(wù)，因此研發(fā)人員采取了新散熱方式——熱管。Kilopower核反應(yīng)堆周邊布置了大量熱管，一部分熱量通過熱管帶動(dòng)斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電，另一部分熱量繼續(xù)通過熱管達(dá)到傘形散熱片，散發(fā)到大氣中。從原理上看Kilopower非常簡(jiǎn)單，但要保證設(shè)備在核輻射與平均地表溫度-63℃的火星上正常運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)起來可不簡(jiǎn)單。NASA預(yù)計(jì)四臺(tái)Kilopower總重量約介乎5.8噸至7噸，是未來運(yùn)載火箭所能承受的重量。

目前Kilopower測(cè)試進(jìn)展順利，預(yù)計(jì)將于今年3月進(jìn)行一次全功率測(cè)試。馬斯克的重型獵鷹首發(fā)已多次拖延，2022年登陸火星鐵定無望，洛克希德·馬丁的“火星營(yíng)地計(jì)劃”是10年后的事情，也許到了Kilopower量產(chǎn)時(shí)人類才重回月球，NASA不如考慮用Kilopower復(fù)活核動(dòng)力飛機(jī)。

上世紀(jì)五十年代美國(guó)研發(fā)核動(dòng)力飛機(jī)NB-36H

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