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航天 钚-238短缺,只够NASA做三块核电池了

 一木尚土 2015-03-20


宇宙中没有哪种物质像钚-238这么短缺——这种高能而具有辐射性的物质被NASA用来为航天器供能。据估计NASA手头只剩下77磅(35千克)钚-238,但其实只有37磅(17千克)可以使用。这对于将来执行外层空间的任务很不利。

钚-238是冷战期间的人工产物,是过去核武器制造流程上的副产品。随着核不扩散政策被广泛接受,人们停止了对钚-238的生产,留下了这些非常实用而且寿命相对较长的燃料。钚-238持续为旅行者号探测器,好奇号火星探测器,新地平线号探测器等外层空间任务供能,但据《太空新闻》报道,这种燃料的存量只够再做三块核电池。

这种电池叫做多任务放射性同位素热电偶发电机(MMRTGs), 是美国能源部为NASA制造的。航天器发射初期,MMRTG的功率为125瓦,而14年后只有100瓦(发电机中的热能会被转换成电能,而随着钚-238的衰变,燃料产出的功率越来越小,产生的电能随之变少。)

如果使用另一种核电池,NASA能多撑一会儿——先进斯特林热电转换器(ASRG)。产出同样的功率,ASRG所需的钚-238不足MMRTG的四分之一。就算向土卫六上发射一艘核潜艇,ASRG也能为其供能。不幸的是,近期我们还不能使用ASRG。NASA于去年叫停了ASRG项目,结束了这种特别的逃避方式——到目前为止还没有重新启动的意向。

NASA意图使用三个MMRTG的其中一个来为火星2020计划供能,该计划使用的航天器与好奇号火星探测器使用的航天器几乎相同。余下两块核电池还没有被派遣用途。美国能源部重新启动了对钚-238的生产,但是生产出足够的钚-238来帮助太空计划将会是一个旷日持久的挑战

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