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登陸火星沒有能源怎麼辦?別著急,NASA已成功測試迷你核反應堆

原標題:登陸火星沒有能源怎麼辦?別著急,NASA已成功測試迷你核反應堆


為了登陸火星,美國可是忙壞了。馬斯克忙著造運輸工具,特朗普忙著簽署「1 號太空政策指令」,啤酒都有了,能源怎麼能少呢。


幸好,NASA 已經成功測試 Kilopower 迷你核反應,將為日後火星任務提供能源保證。



Kilopower核反應堆


看這個反應堆,然後再比較一下正常的巨型反應堆,迷你不假吧。Kilopower 是 NASA、洛斯阿拉莫里國家實驗室和能源部多方合力研發的,使用 U235 作為核燃料,輸出功率介乎 1KW 至 10KW 之間。

這與今天太空任務使用太陽能面板、燃氣發電機功率相近,但發電不受環境影響,沒有燃料耗盡之憂。根據 NASA 計算,一個火星基地需要發電量約為 40KW,只要四五台 Kilopower 核反應堆就能滿足需求。


但是必須考慮的問題是,到火星可得走 5,500 萬公里啊,路途漫漫,所以 Kilopower 必須做到又輕又小。


還有一點要提,這目前所用核反應堆基於裂變原理,能源轉換率很低,大部分能量轉變熱量散發出去,所以,散熱是必不可少的。傳統的散熱方式是水冷,但水冷設備十分笨重,顯然不適合太空任務。


那這個迷你反應堆用了什麼樣的散熱方式呢?研發人員採取了新散熱方式——熱管。


Kilopower 核反應堆周邊布置了大量熱管,一部分熱量通過熱管帶動斯特林發動機發電,另一部分熱量繼續通過熱管達到傘形散熱片,散發到大氣中。

從原理上看 Kilopower 非常簡單,但要保證設備在核輻射與平均地表溫度 -63℃ 的火星上正常運行,實現起來可不簡單。


NASA預計四台 Kilopower 總重量約介乎 5.8 噸至 7 噸,是未來運載火箭所能承受的重量。



Kilopower部署設想圖


目前 Kilopower 測試進展順利,預計將於今年 3 月進行一次全功率測試。

可是即便測試成功,蓄勢待發,Kilopower 也可能長期處於英雄無用武之地狀態。馬斯克的重型獵鷹首發已多次拖延,2022 年真的能登陸火星?

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