为了殖民火星,NASA 打算在火星使用小型核融合反应器

作者 | 发布日期 2017 年 07 月 13 日 19:19 | 分类 核能 , 科技趣闻
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【Technews科技新报】为了因应 NASA 旅程越来越遥远的太空计划,以及现阶段的大目标──将人类送往火星。NASA 必须先克服的关键问题,就是火星上没有足够的能量可供宇航员驻扎时使用,由于火星上表面日照不足,太阳能无法提供足够的能量,于是 NASA 想了一个办法:运用小型核融合反应设备。




核融合意指用氢原子核一类较轻的原子核结合成较重的原子核,在结合过程中有一部分损失的质量会转化成为强大的能量,像太阳就是以核融合的方式,将氢当作燃料融合成氦,以阳光的形式释放出大量能量。

NASA 的科技发展处已经资助这项使用核融合制造能源的计划 Kilopower 长达 3 年,并预计 9 月在美国内华达州进行测试,测试期间持续到明年 1 月。

NASA 在 1960 年代就曾发起过核能计划(SNAP),其中的一项成果目前正应用在火星探测车好奇号上面,斥资 25 亿美元,于 2012 年时着陆火星的探测车“好奇号”,就是由核能所驱动的。好奇号使用“放射性同位素热发电机”(Radioisotope Thermoelectric Generator)来提供电能,该原理是透过设备将放射性同位素钸-238(plutonium)衰变时产生的热转换成直流电来供好奇号行驶以及各项仪器设备的驱动。

▲ 火星上的好奇号。(Source:NASA

NASA 自那时候 50 年来研究过各种不同的核能科技,目前这项计划 Kilopower 已经花了 1,500 万美元,9 月时测试的目标为检验这项核融合设计的效果,如果顺利的话,NASA 表示,之后可能会在火星或其他地方进行测试。

这项核融合设计预计产生一千瓦的电力,NASA 的能源科技发展研究中心主管 Lee Mason 表示,他们一直在研发类似放射性同位素热发电机可以提供稳定电力的核融合反应器,好奇号上的热发电机可提供 125 瓦的电力。

NASA 的工程师预估人类探索火星可能会需要一个设备能够提供 4 万瓦的电力。虽然太阳能也是个选择,可是相比地球,火星接收到的阳光仅地球的三分之一,运用太阳能在火星将会有很多地方无法探索。

“如果想要探索火星每块地,核融合会是一个关键。”NASA 的工程师 Michelle Rucker 表示。

未来在火星时大部分的能源会用来驱动产生燃料、空气、水的设备,以及帮太空设备及探索车充电。因此如果研发顺利,NASA 预计运送 4 或 5 个能够产生 1 万瓦电力的核融合反应器至火星。

(首图来源:Flickr/Kevin Gill CC BY 2.0)

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