揭秘火星探测车用核电池

　　北京时间8月6日13时31分，美国航天局2011年年底发射的“好奇”号探测车登陆火星表面，“降落”时长7分钟。并开始了在火星为期两年的任务。“好奇”号项目总投资为25亿美元，是迄今最昂贵的火星探测项目。美国总统奥巴马的顶级科学顾问约翰·霍尔德伦（John Holdren）认为，“这是行星探索迈出的巨大的一步。以前从来没有人做到过类似的事情。这次的表现令人难以置信。”

　　这个重量达1吨的火星探测车使用的是六轮核动力，据报道称，好奇号火星车是美国宇航局迄今最为先进的火星车，大小与一辆小汽车接近，以核电池作为动力，至少可以保证14年的供能。据了解，在外行星探测中，由于空间探测器远离太阳，难以利用太阳电池发电，必须采用核电源。美国在“海盗”号探测器，“先驱者”10号、11号探测器，“旅行者”1号、2号探测器，木星和土星探测器中，都使用了同位素温差发电器作为电源。那么，到底什么是核动力呢？

　　核动力原理简介

　　核动力是利用可控核反应来获取能量，从而得到动力，热量和电能。因为核辐射问题和现在人类还只能控制核裂变，所以核能暂时未能得到大规模的利用。利用核反应来获取能量的原理是：当裂变材料（例如铀-235）在受人为控制的条件下发生核裂变时，核能就会以热的形式被释放出来，这些热量会被用来驱动蒸汽机。蒸汽机可以直接提供动力，也可以连接发电机来产生电能。世界各国军队中的大部分潜艇及航空母舰都以核能为动力，同时，核能每年提供人类获得的所有能量中的7%，或人类获得的所有电能中的15.7%。

　　核动力卫星使用核电源的人造地球卫星。核电源工作寿命长，性能可靠，能提供较大的功率。它与太阳电池电源相比，适应环境能力强，由于在卫星外部没有伸展开的大面积太阳电池翼，在低轨道飞行时大气阻力较小。在空间战中使用核电源能提高卫星的生存能力。核电源适用于某些军用卫星和行星探测器。由于卫星坠毁时会对大气和地球造成污染，核电源的使用受到安全上的限制。卫星用的核电源有两类：放射性同位素温差发电器和核反应堆电源。前者功率较小，为几十至几百瓦；后者功率较大，可达数千瓦至数十千瓦。

　　卫星用的核电源有两类：放射性同位素温差发电器和核反应堆电源。前者功率较小，为几十至几百瓦；后者功率较大，可达数千瓦至数十千瓦。美国在1965年发射的一颗军用卫星中，用反应堆温差发电器作为电源，由于电源调节器出现故障仅工作43天。以钚238放射性同位素作热源的同位素温差发电器，曾用于“子午仪”号导航卫星、“林肯”号试验卫星和“雨云”号卫星；苏联在1967～1982年共发射了24颗核动力卫星，都属于海洋监视卫星。在外行星探测中，由于空间探测器远离太阳，难以利用太阳电池发电，必须采用核电源。