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新闻ˌ消息 2024年5月21日 火星漫游任务将使用开创性的核动力源 该放射性装置将有助于将欧洲第一辆火星探测器送到火星表面。 伊丽莎白·吉布尼 推特脸书电子邮件 一位艺术家对欧空局的火星探测器罗莎琳德·富兰克林的印象。鸣谢:欧空局/ATG媒体实验室 欧洲即将到来的火星任务将使用一种开创性的核动力装置，利用镅的放射性衰变来保持其部件的温度——这在航天器中尚属首次。 欧洲航天局（ESA）于5月16日宣布了该计划，同时公布了与美国国家航空航天局达成的一项协议的细节，该协议明确了美国航天局对这项推迟已久的任务的贡献。该任务将运送欧洲首个火星探测器罗莎琳德·富兰克林号（Rosalind Franklin）。欧空局原本与俄罗斯航天局Roscosmos合作执行该任务，但在俄 乌战争后于2022年取消了合作伙伴关系。 利用放射性元素衰变产生的热量的设备被称为放射性同位素加热器单元（RHUs），使航天器能够在不依赖太阳能电池板发电来加热的情况下运行。欧空局历来依赖美国或俄罗斯合作伙伴提供使用钚-238执行任务的rhu，但自2009年以来一直在致力于自己的项目，以制造放射性同位素加热器以及提供电力的电池。 欧洲RHUs将加热任务着陆平台中的组件，该平台将火星车部署到火星表面。着陆器在月球车离开平台并打开太阳能电池板之前为其提供动力。因此，位于荷兰诺德韦克的欧洲空间研究和技术中心（ESTEC）的欧空局火星探测小组组长奥森·萨瑟兰说，延长着陆器的寿命可以为部署火星车时出现的问题提供备份。 镅衰变 欧空局的加热器不仅是欧洲首次使用镅-241，也是世界上首次使用镅-241。镅-241是钚衰变的副产品，每克能量低于其前身。但是镅-241更丰富、更便宜，这意味着即使RHUs需要更多的同位素才能运行，它们总体上也可能更便宜。萨瑟兰说:“开发和发射欧洲RHU将是欧空局的首次尝试，也是一项重大成就。” 罗莎琳德·富兰克林探测器装备独特，可以在火星表面下挖掘2米深的洞穴，以搜寻火星上古代生命的痕迹。但该任务原定于2018年发射，甚至在与俄罗斯的紧张关系升级之前，就已经因技术问题和新冠肺炎疫情而推迟。 欧空局不得不彻底重新考虑在没有Roscosmos参与的情况下继续执行任务，ROS cosmos本来是要建造着陆器的。这导致欧空局创建了一个新的欧洲设计的着陆器，并依靠美国国家航空航天局填补任务计划中的剩余漏洞。根据协议，美国国家航空航天局将在2028年提供发射ExoMars的能力，并为着陆器提供制动发动机。美国国家航空航天局还将为火星车提供放射性同位素加热器。 未来的电池 镅RHUs是欧洲利用放射性同位素能源装置项目的一部分。因为这些设备含有放射性物质，所以需要在发射前进行认证。莱斯特大学的物理学家和空间动力系统专家理查德·安布罗西说，这项合作正在努力满足2028年的发射安全要求。他是领导该设备开发的英国团队的一员。 到2020年，ENDURE的目标是开发出能够为航天器提供电力而不仅仅是热量的镅电池，以便为21世纪30年代初欧空局的一系列月球任务提供电力。RHU使用放射性衰变自然产生的热量，而核电池——被称为放射性同位素热电发电机——将热量转化为电能。 位于英国塞拉菲尔德的国家核实验室将利用英国民用发电厂的乏核燃料制造加热器和电池所需的镅颗粒。 萨瑟兰说，欧空局拥有自己的加热装置将使该机构扩大其探索视野。他说:“在阴影区域（如陨石坑）或夜间保持飞行系统温暖的能力将允许探索以前无法进入的区域并延长任务寿命。” https:///10.1038/d41586-024-01487-6 |
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