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我国打造太空核反应堆,功率高达一兆瓦,可为月球和火星基地供电

 科普大世界 2021-11-28

人类正在迈向太空时代,在太空中使用电能,主要来自于太阳能电池板将太阳能转化成电能,但是这种供电方式是有限制的,就是必须是太阳光照较强烈的地方才可以使用,那么将来人类在月球和火星上建立基地时,将无法做到时刻接受太阳能,而且太阳能发电所需要的设备体积和重量都比较大,在发射成本上相对较高,所以这人类探索太空开发外星球的阶段,也不能全部依赖个太阳能,核能才是更好的选择。

↑上图为国际空间站,看上去很大,但大部分都是太阳能帆板在占位!

想到核能发电,很多朋友都会想到那些庞大的核电站,看上去核电站中的核反应堆就十分巨大,但实际上核反应堆也可以做得很小,核电站是追求更多的发电量的,所以核反应堆才会十分巨大,依赖现有的核电技术,最小的核反应堆,甚至能做到只有几百公斤。

像中美俄等航天和核电大国,其实一直也没停止过核电站的小型化技术研究。在去年的中国国际核工业展览会上,我国某研制单位亮相了“玲龙一号”小型核反应堆,公开数据显示其高度不超过14米,长宽都不超过10米,单台输出功率为14万匹马力,可以应用在航空母舰等大型船舶上,不过如此体积的核反应堆还是太大了,重量高达数千吨,目前的火箭技术无法发射到太空和月球及火星上。

不过据《‭‮报早华南‬‬》11月25日的报道,有消息称我国‮为正‬‬月球和火星探索和开发任务‭‮研制‬‬强大的核反应堆,可产生一兆瓦(1000千瓦或100万瓦)的电力,是美国宇航局Kilopower微型核反应堆发电能力的至少100倍。

↑Kilopower微型核反应堆

该项目于 2019 年启动,有两名‭‮与参‬‬该项‭‮的目‬‬的重要研究人员证实,‭‮机型原‬‬的工程设计已经于‭‮期近‬‬完成,部分关键部件也已经制造出来,样机或明后年面世。

这是一个重大的创举,这样的核反应堆的重量和体积都不大,大型火箭有能力将其发射到月球或火星,那么月球和火星基地的电能来源问题就解决了。

《南华早报》还报道称美国宇航局早就进行了这方面的研究,并且已经拿出了Kilopower 这种迷你型核反应堆,重量在1.4~1.8吨之间,美国宇航局还准备将来把它发射到火星上,一次性装载4台,总重量在5.8~7吨之间,大型火箭有能力将其发射过去。

Kilopower微型核反应堆是NASA、洛斯阿拉莫斯国家实验室和能源部多方合力研发的,使用铀235作为核燃料,输出功率介在1~10千瓦之间,比我国正在研制的月球和火星用核反正堆小得多。

不过它的发电功率也小,和如今卫星等航天器上使用的太阳能面板功率相近,用在无人探测器上或许可以,有人驻守的月球或火星基地用它的话肯定电力不足。而我国正在研制的1000千瓦的微型核反应堆则可以给一个小规模的月球和火星基地供电。

更重要的是,这样的小型核反应堆不只可以用在航天上,大型空间站、船舶、潜艇、海上平台等上面也可以使用,而且也可以作为移动电源在沙漠或高原上等偏僻地点使用,或是个很有市场的发明呢!

参考资料:

《环球网》11月26日文章《中国将在太空计划中开发核能,最新反应堆动力比美国强100倍》

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