据TechRadar北京时间9月16日报道, 目前所有人都在谈论月球. 今年圣诞节, 将是阿波罗8号飞船首次绕月飞行, 拍下著名的《日出》照片50周年, 我们还将很快迎来阿波罗11号首次载人登月, 航天员尼尔·阿姆斯特朗 (Neil Armstrong) 和巴兹·奥尔德林 (Buzz Aldrin) 月球漫步50周年.
图: 建立在月球上的核裂变反应堆的艺术渲染图
人类能重返月球吗? 应当重返月球吗? 美国国家航空航天局 (以下简称 'NASA' ) 很清楚, 要是想把月球作为太阳系探索任务的跳板, 人类可能不得不重返月球, 因此, 数年来它一直在尝试开发能在月球上安全运行的核反应堆.
现在, NASA可能已经如愿以偿, 开发出了体积小, 可移动, 超级坚固的Kilopower. Kilopower可以为人类探索深空的任务提供支持, 成为人类探索太阳系中其他星球及它们卫星——例如火星和土卫六——的前哨站.
Kilopower什么样?
Kilopower是一款重量轻, 可移动的核裂变反应堆, 由NASA和美国能源部下属的国家核安全管理局联合开发. 它输出功率为10千瓦, 可连续不断地工作至少10年.
NASA空间技术任务理事会代理副理事长吉姆·路特斯 (Jim Reuter) 表示, '安全, 高效和充足的能源, 将是未来无人, 载人太空探索任务的关键. 我预计Kilopower项目将是月球和火星电力设施的关键部分. '
Kilopower项目在2017年11月至2018年3月期间成功进行了演示.
Kilopower的测试
由于月球夜晚长达14个地球日, 因此需要Kilopower提供电力
如果在载人登陆月球, 火星或其他星球的任务中携带核反应堆, 就需要确保其安全性.
NASA洛斯阿尔莫斯国家实验室首席反应堆设计师大卫·波斯顿 (David Poston) 表示, '我们对Kilopower进行了各种测试, 其中包括在正常和不正常条件下的测试. '
研究人员在测试中模拟了功率下降, 发电机以及散热管故障等非正常情况. 根据计划, Kilopower将于2020年被首次用于太空任务.
为什么要在月球上建核反应堆?
其实, 人类在对宇宙进行探索的活动中早已使用放射性元素, 例如同位素温差发电机 (利用钚-238元素) , 阿波罗, 旅行者, 新视野和卡西尼飞船都利用了这一技术.
图: 研究人员在组装Kilopower
另外, 月球的夜晚非常长. 如果读者曾观察过月球, 会发现它始终只有一面对着我们. 月球绕地球公转一周约为27天, 自转周期与公转周期相同, 因此, 月球上的一天 (一昼夜) 也就是约27天. 其结果是, 月球上任何一个地方的夜晚都会持续约两周时间.
格伦研究中心首席Kilopower工程师马克·吉布森 (Marc Gibson) 说, 'Kilopower使我们有能力执行需要更多能源的任务, 探索阴影地区. 当我们的航天员长期驻留月球和其他星球时, 他们将需要前所未有的全新类型能源. '
在月球上不能使用太阳能?
图: 清水公司设计的月球赤道太阳能电池带概念图
虽然月球上一个夜晚会持续约两周, 但有人提出了在月球上高效利用太阳能的方法. 日本清水公司提出一项计划, 在月球总长为1.1万公里的赤道上建设一条数公里宽的太阳能电池带. 一半的太阳能电池带将始终处于阳光照射下, 鉴于月球不存在大气层, 不会有阴天, 太阳能电池的发电效率从理论上说将是地球的5倍.
NASA会重返月球吗?
每任美国新总统当选, 在这个问题上都会有反复. 根据特朗普政府的太空政策, 美国将首先不载人登月, 然后再实现载人登月, 并在月球轨道建立空间站, 帮助航天员实施其他航天任务, 例如探索火星或小行星. NASA邀请私营公司开发执行登月任务的新技术.
什么是月球轨道平台门户?
图: 月球轨道平台门户相当于月球版国际空间站
计划中的月球轨道平台门户将是围绕月球而非地球飞行的空间站. 虽然有人认为月球平台门户纯属浪费资金, 但NASA认为它将成为航天员登陆月球和火星的 '跳板' .
月球平台门户计划2022年发射升空, 2023年将增添生活舱, 届时, NASA的太空发射系统火箭和猎户座飞船已经可以执行飞行任务了.
