美國研發先進核反應堆，用金屬不用水做冷卻劑，為火星人改善生活

人類最早可能在2024年登陸火星，最晚可能在2030年左右，前者是SpaceX公司馬斯克的計劃，後者是美國宇航局（NASA）的方案，都具有比較大的可能性。科學家們認為，第一批人類抵達火星後，將需要有地球上8座房屋所需，約40千瓦的電力供應，以改善生活並進行科學考察，未來火星人如何在火星上發電呢？

最可行的方案當然是太陽能，不過火星接收的陽光只有地球的三分之一，雖然此前發射的火星車勇氣號和機遇號都利用太陽能電池板幹得熱火朝天，但畢竟效率不高，而且火星經常肆虐沙塵暴，甚至是全球性的，幾天幾十天不見陽光，只怕殖民者還沒當成火星人，就要先成為「先驅」了。

（前蘇聯的Topaz-1太空反應堆）

所以不管從何種理由出發，以另外的方式在火星上開展能源生產都是當務之急，NASA首先想到的當然是核電站。在上世紀六十年代，美國和前蘇聯都曾往近地軌道的太空發射過核電站裝置。美國發射到太空中的唯一核電站裝置是SNAP-10A，在運行43天，輸出了590瓦的電力峰值後，由於電氣元件出現故障而不得不關閉。前蘇聯則發射了至少30艘以上的小型裂變反應堆飛船，如雷達海洋偵測衛星。

看到這裡，讀者朋友們腦中可能已冉冉升起一個銷魂的問號，核電站需要消耗大量的水，太空或火星上沒有水，或者不方面大量用水，如何利用裂變反應生產足夠的電力？其關鍵就在於斯特林發動機（Stirling Engine），又叫熱空氣引擎，一種閉循環活塞式熱機，其工作原理是推動活塞工作的氣體一直保存在氣缸內，而不需要像蒸汽機一樣與外界交換，這樣就無須大量用水來推動活塞做功或者冷卻系統了。SNAP-10A使用低共熔的鈉-鉀（NaK）合金作為冷卻劑，NaK通過電機泵入核芯和熱電轉換器，通過熱耦合與隔離的摻雜了硅鍺的材料交換熱量，並利用與另一側的冷空氣之間的溫度差產生電位和可用電力。

在中斷半個多世紀後，NASA已經資助了一個名為Kilopower的核電項目，建造了一個1.9米高，可輸出1千瓦電力的小型裂變反應堆，將於9月份開始測試，不過為了節約成本，這次的測試並不包括斯特林引擎，而採用一個熱模擬器來驗證反應堆的輸出功率。NASA的設想是向火星發送四五個小型裂變反應堆，每個能夠產生約10千瓦的電力，這樣就可以供應未來火星人的日常和研究所需了。

美國宇航局專家李梅森說，這個裝置運行的時候才會產生裂變產物，有一些輻射，但水平很低，因而是良性的。不過在另一個星球運行核反應堆，總有些讓人不放心，希望科學家們能做得更好，讓人類文明的成果能造福未來我們所去到的任何星球，而不是成為禍害。

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