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NASA迷你核反应测试成功,日后飞到火星发电

2018-1-19 13:20:13来源:爱活网作者:Napoleon责编:远洋评论:

在去年12月美国总统特朗普签署了“1号太空政策指令”,宣布美国将重返月球,并最终前往火星。签署指令简单,实行起来困难,即使马斯克能按计划在2022年实现航天器登陆火星,登陆后如何保证能源供应又是一大问题。幸好NASA已经成功测试Kilopower迷你核反应,将为日后火星任务提供能源保证。

Kilopower核反应堆

Kilopower是NASA、洛斯阿拉莫里国家实验室和能源部多方合力研发的迷你核反应堆,使用U235作为核燃料,输出功率介乎1KW至10KW之间,与今天太空任务使用太阳能面板、燃气发电机功率相近,但发电不受环境影响,没有燃料耗尽之忧。根据NASA计算一个火星基地需要发电量约为40KW,只要四五台Kilopower核反应堆就能满足需求。

不过要将核反应运输到5500万公里远的火星不是一件简单事情,Kilopower必须做到又轻又小。目前所用核反应堆基于裂变原理,能源转换率很低,大部分能量转变热量散发出去,因此核电往往采用水冷作为散热方式。但笨重的水冷设备显然不适合太空任务,因此研发人员采取了新散热方式——热管。Kilopower核反应堆周边布置了大量热管,一部分热量通过热管带动斯特林发动机发电,另一部分热量继续通过热管达到伞形散热片,散发到大气中。从原理上看Kilopower非常简单,但要保证设备在核辐射与平均地表温度-63℃的火星上正常运行,实现起来可不简单。NASA预计四台Kilopower总重量约介乎5.8吨至7吨,是未来运载火箭所能承受的重量。

艺术笔下的Kilopower部署想象图

目前Kilopower测试进展顺利,预计将于今年3月进行一次全功率测试。马斯克的重型猎鹰首发已多次拖延,2022年登陆火星铁定无望,洛克希德·马丁的“火星营地计划”是10年后的事情,也许到了Kilopower量产时人类才重回月球,NASA不如考虑用Kilopower复活核动力飞机。

上世纪五十年代美国研发核动力飞机NB-36H

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关键词:NASA核反应火星

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