NASA解除禁令 深空项目可用核能

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【大纪元2018年04月06日讯】(大纪元记者张妮报导)美国航空航天局(NASA)有意解除深空探索项目——“发现”(Discovery)不能使用同位素热电发电机(Radioisotope Thermoelectric Generators, RTG)的禁令,这增加了该项目可用的动力方案。

据The Verge报导,研究者们为NASA的深空项目提出了使用一种特殊的核放射能源电池的方案。这将使得这一通常耗资近5亿的项目可能走的更远,和完成更多的科研课题。

“发现”项目最新收到的规划书建议使用钚238作为能源原料。NASA自上世纪60年代起就一直用同位素热电发电机为航天器提供动力。由于美国紧缺钚238,政府之前禁止了“发现”项目使用该元素作为能源。但是根据NASA星球科技部负责人James Green上月发出的备忘录,在咨询了美国能源部后,NASA准备放开这一禁令。

能源部称近期美国成功的制造了一些钚238,导致NASA作出这一决定。能源部位于田纳西州的Oak Ridge国家实验室造出了350克钚238,其中一些将留给NASA即将启动的下一个火星任务之用。

按照目前科技水平,航天器在太空中不外乎依赖两种能量来源,一是在地球上造好的存储在电池中的能源,另一种靠太阳能。前者无法储存大量的能源,无法支持太空船在太空中数年的工作所需,因此很多航天器外部还要配备太阳能板作为补充;太阳能方案也有局限,当航天器飞到离太阳较远的深空时,往往得不到足够的能源。

因此很多深空探测器都是使用核电热电机提供能源,比如2015年抵达冥王星的“新视野号”(New Horizons),以及目前在太阳系外航行的“航海家”(Voyager)号。这类发电机已获证是特别有效的能量来源。

在过去30年间,美国一直尽可能不采用这种电机,因为钚238实在太稀有了,生产时间非常长。美国以前曾自己生产这种材料,然而1988年冷战结束后,美国就停止了生产。之后几十年,美国一直从俄国进口这种材料。但是俄国后来也停产了这一材料,于是美国面临钚238的短缺。

不过近几年情况有所变化。Oak Ridge国家实验室自2015年起恢复了钚238的生产,不过要解决短缺危机还需要一段时间。这种材料不仅生产时间长,而且产量非常少。美国目前目标在2026年生产出1.5公斤钚238。

美国只有35公斤的钚238库存可用于未来的各种项目,而且只有半数就绪。其中大部分是为2020年的火星任务预留的。

这一政策变化对科研工作意义重大,因为钚是任何太空项目的重要材料,如果飞行器上无需安装太阳能板,将从整体上改变飞船的设计,比如大大增加其能够装载的科研器械的选择。

“发现”项目还需要一段时间才能就绪,这也是美国加紧生产钚238的良好机会。NASA计划在2019年发出最后一轮“发现”项目方案规划建议书的邀请,2021年公布入围名单,预计在2026年启动项目。◇

责任编辑:朱涵儒

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