人類的征程必將是星辰大海

目前的人類需要登錄的下一個(gè)目標(biāo)就是火星了。當(dāng)人類登陸火星以后，如何在火星上表面足夠的能量來維持生產(chǎn)空氣和水、提供棲息地和其他設(shè)備的電力，就成了關(guān)鍵的問題。

太陽能發(fā)電當(dāng)然是一種選擇，但火星上日照量為地球上的三分之一，僅限于一些有足夠的陽光照射的地區(qū)，才能正常的發(fā)電，而且火星的風(fēng)暴很多，我們?cè)陔娪啊痘鹦蔷仍范加兴I(lǐng)教。

核電池是另一種選擇，在科幻電影《火星救援》中，就展示了核電池的應(yīng)用，馬特呆萌為了避免在零下幾十度的夜晚被凍死，他就挖出了核電池，放在車上取暖使用。

這種核電池在太空的應(yīng)用情景不是科幻，而是現(xiàn)實(shí)技術(shù)，例如美國好奇號(hào)火星探測(cè)器使用的就是該類核電池，它的全名是放射性同位素?zé)犭姲l(fā)電機(jī)（radioisotope thermoelectric generators，RTGs），主要由放射性元素如钚的自然衰變釋放熱量。好奇號(hào)上配置的RTG電池重量在40公斤左右，能夠提供約125瓦特的能量，這比微波爐所需的能量還要低些。所以目前的核電池能量還是太小，隨著放射性钚衰變，功率水平也會(huì)下降。

那么人類火星基地將如何利用能量？

首先NASA的科學(xué)家通過計(jì)算機(jī)模擬發(fā)現(xiàn)，在火星上的初始探險(xiǎn)和生存，人類需要一個(gè)能產(chǎn)生大約40千瓦功率的能源供給系統(tǒng)，這相當(dāng)于目前地球上8座房子的能源需求。

近日，NASA宣布了小型核裂變反應(yīng)堆的成功研制和測(cè)試，這項(xiàng)長(zhǎng)達(dá)三年的研究計(jì)劃，研制出了名為Kilopower的小型反應(yīng)堆，它通過鈾原子裂變來產(chǎn)生熱量，圍繞反應(yīng)堆堆芯的熱管再將把熱量傳遞給斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)，將熱量轉(zhuǎn)化為電能。這比地面上傳統(tǒng)反應(yīng)堆的水冷式反應(yīng)堆，小型化了許多，效率也明顯提高。

Kilopower迷你核反應(yīng)堆，重約1噸左右?？梢猿掷m(xù)提供大約10年的10千瓦電力，NASA采用4臺(tái)組合的方式，基本可以滿足在宇航員在月球，以及火星上的生活和探險(xiǎn)工作的能源需要。而4臺(tái)組合目前的設(shè)計(jì)重量在5噸左右，也是運(yùn)載火箭完全可以承受。

和美國目標(biāo)直指火星一樣，我們中國也將目光投向了月球和火星，在嫦娥登月計(jì)劃中，的月球車上搭載了國產(chǎn)的核電池，用來維持系統(tǒng)熱量，和地面通訊。國產(chǎn)核電池各種指標(biāo)和美國好奇號(hào)相當(dāng)。今年下半年嫦娥四號(hào)會(huì)發(fā)射登月，我們就能看到中國的月球車在神秘的月球背面漫步。

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