俄罗斯计划发展核动力木星探测船
俄罗斯太空局(Roscosmos) 周六宣布 ,将设计一种核能动力的「太空拖船」(space tug),作为深太空测索的交通工具,计划于2030年发射升空,飞向木星。
这宇宙飞船最特别的是有一个名为「宙斯」的核动力能量模块,是整个太空拖船的动力所在,既提供电力,也是推动系统的能量源。它本质上是一座移动的核电厂。
核动力宇宙飞船的想法正在回归,它将有别于现在的化学燃料火箭,推力更大、速度更快。可大幅缩短太空航行的时间。目前,多数的行星探测船主要依靠重力效应来加速,需要精确的计算轨道,但是这也意味着,要往返一趟火星,就需要3年以上的时间。相对的,核能宇宙飞船将快速的多,美国航天总署估计,一架核能宇宙飞船前往火星的时间缩短至1年。
美国航天总署正在着手进行太空核电机组的开发,称为「千瓦动力」(Kilopower),计划最早在2027年,于月球上完成第1座10千瓦(1万瓦)的反应炉,但是,到目前为止,美国只在1965年时,1颗实验型反应炉(SNAP-10A)送上太空,不过运作不成功,仅46天就反应停止。
虽然其他的美国太空探测器,比如正在火星上遨游的好奇号(Curiosity)和毅力号(Perseverance),也都是核动力的,但原理不太一样,它们不使用反应炉,而是核电池,这两种核能发电装置的原理不相同。
与此同时,俄罗斯(主要是前苏联时期)已经在太空中放置了30多个反应炉。据俄国卫星网说,最新的「宙斯」核能模块,是1具500千瓦的核反应堆,可加热推进剂,把宇宙飞船从一个星球推送到另一个星球 。
报导称,俄国的太空任务计划是,先飞往月球,然后转向金星,在那里它可以利用引力作用,抛射到最终目的地-木星,这将有助于节省推进剂。
俄国航天局科学执行董事亚历山大‧波罗申科表示,整个任务将持续50个月(四年多一点),即可到达木星。
俄国也正在以同样的太空核反应堆,设计未来的轨道空间站。
太空探测器的电力来源主要是2种:太阳能板与核电池。例如,现在于木星附近航行,美国太空总署的朱诺号(Juno),它使用太阳能电池板发电。朱诺号是最遥远的太阳能宇宙飞船,它除了高效太阳板,还要配合锂电池的充电效果才可运作。
另一种是核电池,前面所说的好奇号和毅力号装有核电池,另外,著名的「航海家兄弟」:航海家1号、2号(Voyager1、2),也是使用核电池,它们两具探测器已运作超过45年,接近太阳系最外围,仍如今还在传回资料,可见其耐用。
但是核电池的材料有限,它要使用人造同位元素钸238,它是核武器工业的副产品,如今美国已不再大量生产核武器,钸238也就面临断货的问题,因此太空核反应堆才又成为发展目标。
文章来源: Russia Is Scheduling a Nuclear-Powered Spacecraft to Travel to Jupiter
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