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核电池是航天利器

2024-03-08 03:46 作者: 史峰 来源: 37874 次阅读

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热电效应的发现已经有了200年的历史,所以基于热电效应制造的核电池也并不是什么新科技产品。早在几十年前,科学家就已经研制出了实用的核电池,只不过核电池多用于航天设备之中,所以核电池一直是航天工程的利器。

1969年7月21日,阿波罗11号飞船飞抵月球,实现了人类登上月球的梦想。当时阿波罗11号飞船安装了一个类似于核电池的装置,其发热功率相当于一个15瓦的灯泡。这个发热装置里填充的放射性元素为钚-238。之所以说它类似于一个核电池,是因为当时这个装置不是用来输出电流的,只是通过发热帮助飞船在月球上取暖用的,这个发热装置可以说是核电池的雏形。

阿波罗12号飞船加装了通过改进的发热装置,改进后的装置内部填充的放射性元素仍旧是钚-238,但内部加装了两个用于产生电流的半导体棒,让它成了一个真正的核电池。阿波罗12号飞船携带的核电池重31千克,发电功率提升到60瓦,可持续输出电流一年。正是因为有了核电池,所以阿波罗12号飞船完成了一系列高难度耗电量大的太空研究任务,这都得益于核电池为飞船提供了足够而持续的电力供应。

1976年,海盗号火星探测器通过漫长的太空旅行,成功在火星上着陆并展开相关探测实验,也是得益于它上面装备了两个35瓦的核电池。2004年登陆火星的勇气号和机遇号也是带着核电池踏上太空旅途的,当这两个火星探测器到达火星后,关注者们发现这两个“小家伙”虽然工作很繁忙,但精神特别好,这是因为它们随身配置的核电池可连续供电14年,这种核电池的技术已经相当成熟,其提供电力的效率远远高于太阳能电池板的供电效率。

目前有能力将核电池装备于航天器的国家有美国、欧盟、俄罗斯和中国。近些年来,中国的航天技术发展迅速,核电池也成为我国进行太空探索不可缺少的利器。比如嫦娥三号月球车,就装置了核电池作为电源。

【科学探索】

核电池的研制过程并非一帆风顺,也多次出现险象环生的情况。1964年,美国在一颗卫星上准备进行核电池运行实验,结果装到卫星上的核电池意外爆炸,所释放的放射性物质散落到广大地区,造成了严重的核污染。1968年的时候,又有一颗装配核电池的卫星脱轨坠落到太平洋,幸好核电池没有发生损坏。1997年,美国发射卡西尼号土星探测器时,便有数百名示威者在场抗议,因为人们知道这个探测器上装有核电池,一旦近地爆裂,会导致数以千计的人患癌症而死。

【趣味链接】

宇宙无限广阔,人类对宇宙里的秘密有着强烈的好奇心,所以开始制造一些飞行器向更加深远的宇宙空间飞行。美国的旅行者1号行星探测器,目前创造了太空飞行史的辉煌纪录。它已经连续飞行了36年,现在距离地球大约有200亿千米远,已经飞行到了太阳系的边缘,它的目标是飞出太阳系,充当地球人的宇宙使者,负责向外星人传递人类信息。旅行者1号要完成这项任务,需要继续飞行上百年,甚至上千年——旅行者1号携带的核电池,足可以支持它完成这次太空间的千年之旅。

初审:彭常凤

复审:成自来

终审:陈光中

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