作者:Everett 来源:腾讯科学 发布时间:2013-3-25 11:19:26
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美国宇航局重启钚-238核燃料生产

据国外媒体报道,美国宇航局计划重启钚核燃料的生产,面对深空探测的核燃料缺乏,该计划已经被正式提出,科学家认为只要一颗棉花糖大小的钚-238就可以完成部分深空探索飞行。当前美国宇航局的钚核燃料都是上个世纪生产的,行星科学部分的负责人吉姆·格林宣布,重启钚-238的生产正在测试中,最终将大规模启动行星际探测器的核燃料生产线。在德克萨斯州举行的第44届月球与行星科学大会上,格林也提出了每年生产1.5至2公斤的钚-238,讨论是否能够满足我们深空探测器的需要。
 

核动力被认为是当前行星际空间飞行的最佳动力

棉花糖大小的钚-238可满足深空飞行的需要
 
在此之前,已经有科学家呼吁应该尽快重启钚-238的生产线,由于核燃料的缺乏将带来深空探测器没有动力可用的后果,一般情况下发射近地轨道卫星可以携带常规推进剂,也可以使用离子发动机,对小行星轨道以内的太阳系空间进行探索也可以不使用核燃料,但是如果宇宙飞船要飞出小行星带,那就需要核燃料提供动力,当前美国宇航局储备的钚核燃料来自冷战时期,科学家认为此款核燃料是深空探索的理想能源。自1961年以来,已经有超过26艘飞船使用了放射性同位素热电机作为其动力源,比如登陆月球表面的阿波罗任务就使用了核动力供电,还有卡西尼探测器、好奇号火星车以及目前正在旅途中的“新地平线”号冥王星探测器,它将于2015年7月抵达冥王星轨道附近。
 
由钚-238核燃料供电的放射性同位素热电机是目前使用最佳的唯一深空核动力,美国宇航局和能源部当前有多少钚核燃料的储量一直被列为机密,如果不使用核燃料作为深空探索的动力,那么探测器必须携带庞大的太阳能电池板,比如前往木星探索的朱诺号探测器就是一个典型的例子,由于它没有使用核动力,因此配备了3块2.7 x 8.9的太阳能电池板。使用核燃料的深空探测器可以延长其任务服役期,作为美国宇航局深空探索经典的旅行者系列探测器原来的使用寿命为五年,目前科学家预计可持续到2020年左右,这两艘上个世纪70年代发射的探测器已经抵达太阳系的边缘,而且仍然可以传回信息。
 
美国宇航局和能源部提出的钚核燃料生产线将位于橡树岭国家实验室,当前希望完成的产量为每年1.5-2公斤,事实上,好奇号火星车已经携带了4.8公斤的钚-238,新地平线探测器携带了11公斤,由于钚-238的半衰期为87.7年,可以支持长距离的深空飞行。对太阳系外侧轨道以及部分行星登陆的探索,重启钚核燃料让我们看到了希望,卡尔·萨根曾认为核动力是目前我们能想到的最佳太空驱动方式。(Everett/编译)
 
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