天问|核动力优势明显,天问一号为什么还要使用太阳能?( 二 )
这样的情况下 , 天问一号巡视器为什么还要用太阳能作为动力来源 , 而不用较稳定的核电池呢?
只能说 , 在目前的条件下 , 这个设计是非常符合现状的 。
使用核电池也并不是百利而无一害 。 首先 , 使用核电池对火箭发射的安全系数有更高的要求 , 一旦发射出现问题 , -238会对地面环境造成核辐射危害 。 美国此前也发生过-238核电池事故 , 导致钚-238被释放到大气中 , 造成核污染 。
其次 , 虽然我国也掌握了一些核电池技术 , 但核电池太复杂 , 质量太大 , 容易出问题 。 要在天问一号巡视器上使用 , 过于冒险 。 为了稳妥起见 , 天问一号巡视器使用的是太阳能电池板 , 与嫦娥4号上的三结砷化镓太阳能电池阵列相当 , 但是数量上多了一些 , 有4片 , 面积更大 。
△天问一号4片太阳能电池板 , 后期有可能上核电池 , 图片来源:中国航天
但不得不承认 , 如果条件允许的话 , 核动力才是最佳的选择 。
核动力或是未来太空探索新趋势
虽然火星上能接收到的太阳光照强度相比地球减弱了很多 , 但是还是能够支持巡视器完成探测任务 。 对于太阳系中的其它离太阳更远 , 或是能接收到的太阳光照更弱的行星 , 核电池或许是唯一的选择 。
例如 , 距离地球最近的行星是金星 , 金星表面被浓厚的云层覆盖 , 可反射掉90%的光照 , 根本无法获得足够强的光照 。 目前在金星表面存活下来的探测器最长幸存时间为110分钟 , 不到2个小时 。 如果我们要发射探测器在金星上着落 , 要想长时间存活 , 还需要靠核电池 。
如果向太阳系外侧轨道行星进军 , 我们还将面对辐射环境更加恶劣的木星 , 在木星轨道上 , 平均光照强度仅为地球轨道的3.4% , 非常昏暗 , 太阳目视效果会变得更小 。 如果要在木星的卫星群上软着陆 , 必然要使用到核电池 。
超出木星轨道之外的行星为天王星、海王星 , 要想对这两颗冰巨星及其卫星进行探测 , 核电池是必不可少的 。
“天问一号”已经开启了中国航天对行星探索的大门 , 核动力将是下一个突破口 , 打造一款成熟的中国制造核动力电池 , 将是一种趋势 。 当我们逐渐掌握核电池技术之后 , 未来的中国火星车一定会采用核电池作为动力 , 这样可以钻入火星熔岩洞穴进行长时间探索 , 太阳系的行星上将遍布中国制造探测器 。
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