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嫦娥四号用核动力,同位素电池购自俄罗斯?中国已瞄准这项黑科技

原标题:嫦娥四号用核动力,同位素电池购自俄罗斯?中国已瞄准这项黑科技

嫦娥-4号成功登陆月球背面之后,国外的反应十分迅速。大部分人点赞祝贺,比如SpaceX公司CEO马斯克,也有人仿佛受到巨大的刺激,称中国人要独占月球背面,开发资源,真是吃不到葡萄说葡萄酸,而俄罗斯联邦航天局局长德米特里·罗戈津的反应,则更有意思。

嫦娥四号和玉兔二号

据俄罗斯联邦航天局官网的消息,1月3日,随着嫦娥-4号探测器在月球背面成功开始执行任务,俄罗斯联邦航天局局长德米特里·罗戈津通过署名书信向中国国家航天局局长张克健及其同事表示祝贺。信中说:“我代表俄罗斯联邦航天局及我本人祝贺您和中国国家航天局的整个团队成功开始实施嫦娥-4号任务,这是人类在月球背面的首次软着陆。”同时,罗戈津提到:“俄中两国在太空探索方面进行了长期而富有成效的合作,我们很高兴嫦娥-4号的电力设备由俄罗斯生产的放射性同位素电源。我相信,将来我们还有很多机会进行有效合作,造福我们两国。”

罗戈津 的祝贺信

罗戈津发个贺信,都不忘提一句嫦娥四号上面的放射性同位素电源是买俄罗斯的,阿Q精神油然纸上。所谓同位素电池,就是以同位素的衰变所释放出的能量,为航天器保暖,并在夜间为一些设备供电,而目前,大部分同位素电池采用的燃料是钚-238。

科幻电影《火星救援》中的同位素电池

实际上,早在1971年3月12日,中科院上海原子核所就研制出了中国第一块放射性同位素电池,以钋210为燃料,输出电功率为1.4瓦,热功率35.5瓦,并进行了模拟太空应用的地面试验。而此前嫦娥一号到嫦娥三号上的同位素电池,都是国产的。玉兔号和玉兔二号月球车上搭载的核电池,也是由中国原子能科学研究院牵头研发的。

此前都是采用国产同位素电池

那么既然我国在嫦娥三号已经使用了国产的同位素电池,为何到了嫦娥四号,反而要从俄罗斯进口呢?首先,是因为嫦娥四号的核电池功率更大,不但可以通过发出热量给探测器上的设备保温,而且可以输出约2w功率的电能,保证“月夜温度计”在长达半个月的寒冷夜晚持续工作。

嫦娥四号的用电量比嫦娥三号更大

而更重要的原因是,由于钚元素用途有限,价格昂贵,而且有污染,我国早在20多年前就已经关停了钚及其同位素的生产,美国在2012年前也没有再生产钚元素。而俄罗斯继承了前苏联的衣钵,一直保持着钚元素的生产线。由于深空探测器都需要核电池来保温,因此美国上世纪90年代到2010年左右,连续向俄罗斯购买了40多公斤的钚元素,直到2012年重启钚元素的生产。不过到2015年底,美国总共才生产了50克钚元素,到2019年1月,生产能力总算达到了一年400克。而之前从俄罗斯购买的钚元素,已经用了16公斤,还剩27公斤,能够满足美国“核电池”和其他科研试验的需求。

美国的同位素电池钚元素 也要从俄罗斯进口

而和美国不同,我国并没有重启钚元素的生产线,而是瞄准了更先进的空间核反应堆,它采用高浓铀做燃料,金属钠-钾-锂做冷却剂,利用核裂变反应产生的能量为空间飞行器提供能源,不但能给航天器保温,提供电能,还能将核能转化成航天器的推进动力。

航天器核能推进不是梦

截至2018年10月8日9时,中国科学院合肥物质科学研究院核能安全技术研究所项目团队研制的液态金属锂实验回路,实现了1500K超高温稳定运行1000小时,技术全球领先。如果再加上我国此前成功研制的一款全球最先进的温差发电材料,应用到空间反应堆上绝对是天仙配,不再需要同位素电池来给航天器保温了。因此作为空间核反应堆实用之前的过渡,我国没必要像美国一样重启钚元素,直接向俄罗斯购买就行了。返回搜狐,查看更多

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