只贝|好奇号火星车的动力本源,在太空更安全,火星旅程缩短四分之一

通用原子公司(GA)是一家成立于1955年的美国公司 , 其公司宗旨是开发更小、更安全的核电站 。 但在1995年成立航空部门后 , 很快就变成大型无人机的制造商 , 直到这个时候才出了名 。 现在 , GA又回归本源 , 研制出了用于长距离航天器的新型核动力系统 。
只贝|好奇号火星车的动力本源,在太空更安全,火星旅程缩短四分之一
文章图片
GA的新设计是核热推进(NTP) , 它利用放射性同位素衰变原理产生的热量来加热气体 , 然后产生长期高效的推力 。 对于从地球上发射太空船来说 , 这点推力远远不够 。 但一旦进入太空 , NTP比将航天器送入轨道的化学火箭要轻得多 , 效率也高得多 。 例如 , NTP可以将前往火星的时间缩短25%左右 。
只贝|好奇号火星车的动力本源,在太空更安全,火星旅程缩短四分之一
文章图片
这些微型发电装置最早是由美国科学家在1957年发明的 , 通用原子公司是开发实际应用的公司之一 , 比如SNAP装置 。 这些核动力源实际上是放射性同位素热电发电机(RTG) 。 它们使用放射性同位素(如钚238)来产生热量 , 热量通过热电偶流向散热器 , 产生几百瓦的电力 。 这些发电机的设计寿命通常为十年 , 无需任何维护 。 甚至有些已经连续工作了几十年 , 比如安装在深空探测器上的RTG发电机 。
只贝|好奇号火星车的动力本源,在太空更安全,火星旅程缩短四分之一
文章图片
通用原子公司的新型NTP核电池更小、更轻、效率更高 , 适用于高速空间飞行器 。 空间飞行器使用小型火箭突破地球轨道 , 然后利用这种轨道速度到达月球、火星或其他星球执行任务 , 可能需要几个月或者几年的时间 。 这些空间探测器就会使用RTG核电池来维持动力 , 因为它们离太阳太远 , 太阳能无法产生足够的动力 。 RTG核电池还用在驻留月球和火星上的研究装置 , 以收集信息并将其传回地球 , 比如美国的好奇号火星车 。
只贝|好奇号火星车的动力本源,在太空更安全,火星旅程缩短四分之一
文章图片
自20世纪60年代以来 , 美国将几十台RTG核电池用于太空卫星和阿拉斯加的一些导航信标 。 俄罗斯对于RTG核电池的使用要多的多 , 也粗心得多 。 到1991年冷战结束时 , 俄罗斯有上百台RTG核电机安装在偏僻的地方 , 对环境造成威胁 , 也是脏弹的潜在放射性物质来源 。 脏弹是指被放射性物质包裹的炸药 , 通过爆炸将放射性物质抛散到空气中 , 造成核尘埃污染 。
只贝|好奇号火星车的动力本源,在太空更安全,火星旅程缩短四分之一
文章图片
苏联有一千多枚这种RTG用于空间卫星和探测器、偏远地区的导航信标以及其北极海岸的灯房 。 这些设备本身也会放出致命但距离很短的放射性物质 。 在冬天里 , 设备本身会发热 , 一些动物会寻找取暖的地方 , 动物们靠近它们几个小时内就会死亡 , 一些不识字的猎人因为看不懂RTG核电池外表印制的警告也会如此 。
与俄罗斯不同的是 , 美国在上世纪90年代中期就收缴了全部的地面RTG装置 。 苏联的这些反应堆有很多还在外面 , 虽然已经不怎么发电了 , 但仍然具有很强的放射性 。
只贝|好奇号火星车的动力本源,在太空更安全,火星旅程缩短四分之一
文章图片
【只贝|好奇号火星车的动力本源,在太空更安全,火星旅程缩短四分之一】RTG和NTP等相关设备在太空中使用更安全 , 因为太空中已经有大量的辐射 , 没有小动物寻找温暖的栖身之地 , 也没有不识字的当地人看不懂描述辐射风险的警告标签 。


    推荐阅读