據TechRadar北京時間9月16日報道, 目前所有人都在談論月球. 今年聖誕節, 將是阿波羅8號飛船首次繞月飛行, 拍下著名的《日出》照片50周年, 我們還將很快迎來阿波羅11號首次載人登月, 航天員尼爾·阿姆斯特朗 (Neil Armstrong) 和巴茲·奧爾德林 (Buzz Aldrin) 月球漫步50周年.
圖: 建立在月球上的核裂變反應堆的藝術渲染圖
人類能重返月球嗎? 應當重返月球嗎? 美國國家航空航天局 (以下簡稱 'NASA' ) 很清楚, 要是想把月球作為太陽系探索任務的跳板, 人類可能不得不重返月球, 因此, 數年來它一直在嘗試開發能在月球上安全運行的核反應堆.
現在, NASA可能已經如願以償, 開發出了體積小, 可移動, 超級堅固的Kilopower. Kilopower可以為人類探索深空的任務提供支援, 成為人類探索太陽系中其他星球及它們衛星——例如火星和土衛六——的前哨站.
Kilopower什麼樣?
Kilopower是一款重量輕, 可移動的核裂變反應堆, 由NASA和美國能源部下屬的國家核安全管理局聯合開發. 它輸出功率為10千瓦, 可連續不斷地工作至少10年.
NASA空間技術任務理事會代理副理事長吉姆·路特斯 (Jim Reuter) 表示, '安全, 高效和充足的能源, 將是未來無人, 載人太空探索任務的關鍵. 我預計Kilopower項目將是月球和火星電力設施的關鍵部分. '
Kilopower項目在2017年11月至2018年3月期間成功進行了演示.
Kilopower的測試
由於月球夜晚長達14個地球日, 因此需要Kilopower提供電力
如果在載人登陸月球, 火星或其他星球的任務中攜帶核反應堆, 就需要確保其安全性.
NASA洛斯阿爾莫斯國家實驗室首席反應堆設計師大衛·波斯頓 (David Poston) 表示, '我們對Kilopower進行了各種測試, 其中包括在正常和不正常條件下的測試. '
研究人員在測試中類比了功率下降, 發電機以及散熱管故障等非正常情況. 根據計劃, Kilopower將於2020年被首次用於太空任務.
為什麼要在月球上建核反應堆?
其實, 人類在對宇宙進行探索的活動中早已使用放射性元素, 例如同位素溫差發電機 (利用鈈-238元素) , 阿波羅, 旅行者, 新視野和卡西尼飛船都利用了這一技術.
圖: 研究人員在組裝Kilopower
另外, 月球的夜晚非常長. 如果讀者曾觀察過月球, 會發現它始終只有一面對著我們. 月球繞地球公轉一周約為27天, 自轉周期與公轉周期相同, 因此, 月球上的一天 (一晝夜) 也就是約27天. 其結果是, 月球上任何一個地方的夜晚都會持續約兩周時間.
格倫研究中心首席Kilopower工程師馬克·吉布森 (Marc Gibson) 說, 'Kilopower使我們有能力執行需要更多能源的任務, 探索陰影地區. 當我們的航天員長期駐留月球和其他星球時, 他們將需要前所未有的全新類型能源. '
在月球上不能使用太陽能?
圖: 清水公司設計的月球赤道太陽能電池帶概念圖
雖然月球上一個夜晚會持續約兩周, 但有人提出了在月球上高效利用太陽能的方法. 日本清水公司提出一項計劃, 在月球總長為1.1萬公裡的赤道上建設一條數公裡寬的太陽能電池帶. 一半的太陽能電池帶將始終處於陽光照射下, 鑒於月球不存在大氣層, 不會有陰天, 太陽能電池的發電效率從理論上說將是地球的5倍.
NASA會重返月球嗎?
每任美國新總統當選, 在這個問題上都會有反覆. 根據特朗普政府的太空政策, 美國將首先不載人登月, 然後再實現載人登月, 並在月球軌道建立空間站, 幫助航天員實施其他航天任務, 例如探索火星或小行星. NASA邀請私營公司開發執行登月任務的新技術.
什麼是月球軌道平台門戶?
圖: 月球軌道平台門戶相當於月球版國際空間站
計劃中的月球軌道平台門戶將是圍繞月球而非地球飛行的空間站. 雖然有人認為月球平台門戶純屬浪費資金, 但NASA認為它將成為航天員登陸月球和火星的 '跳板' .
月球平台門戶計劃2022年發射升空, 2023年將增添生活艙, 屆時, NASA的太空發射系統火箭和獵戶座飛船已經可以執行飛行任務了.
