登录注册
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
我要投稿
“好奇号”探测器上看不到太阳能电池翼片,深空探测逐步采用核动力装置收起“翅膀”,依靠核电闯太空
本周登陆火星的“好奇号”探测器此刻正在遥远的红色土地上张望。对“非专业航天爱好者”来说,要从外形上区分“好奇号”和它的前辈、比如“勇气号”“机遇号”,其实远比想象来得简单:
“好奇号”身上,那对早已被视为太空飞行器标志的“翅膀”——太阳能电池翼片——消失了。
收起惯常的“翅膀”,正是为了飞得更远。“好奇号”是人类建造的首辆核动力火星车。而且,随着人类不断走向深空,航天器对核能的依赖也会越来越大。
事实上,将于明年随“嫦娥三号”登月的我国首辆月球车,也将装载核动力装置。这将使我国成为继美俄之后,第三个将核动力应用于太空探测的国家。
核能利用也可以“微型化”
普通人也许惯于将核能与核电站、核潜艇等“大家伙”联系在一起,但中国探月工程首席科学家、中国科学院院士欧阳自远告诉记者,在航天器上,核能是以另一种“微型化”的方式被利用的。“好奇号”上搭载的核动力装置,是一枚重约45公斤、发电功率140瓦的核电池。
原理并不难解释:电池中的放射性核燃料不断进行衰变,释放出热量;经过温差热电转换器的作用,最终形成电流。
与核反应堆靠的是裂变反应发电不同,核电池基于衰变反应,能量释放远不如裂变剧烈(不加控制的裂变就是核爆炸)。
但衰变释放的能量也不容忽视。日本福岛核事故中,抢险人员之所以要迅速重建被破坏的堆芯冷却系统,就是为了导出核燃料衰变产生的热量。否则,高温会熔解金属保护壳,导致严重核泄漏。
欧阳自远告诉记者,无论是“好奇号”,还是中国的月球车,核电池中使用的燃料都是钚238。钚238的半衰期有80多年。这个时间足够长,使钚238能支撑电池持续工作几十年。
上海空间电源研究所研究员李国欣告诉记者,钚238衰变时,表面温度可以达到五六百摄氏度,足以让钚金属块呈现出炽热的红色。在核电池中,它相当于一个热源。这种核电池,更规范的名称是“放射性同位素温差电池”。它的能力虽不足以让火箭升空,却可以用于小规模供电,比如,让火星车以低速移动,并与地球通话。
让飞行器对恶劣环境“免疫”
李国欣告诉记者,对深空探测来说,核电池意义重大。在太空中,飞船能依靠的只有太阳能与核能。飞船距离太阳越远,阳光越是微弱,太阳能电池板的发电能力就越低;为保证飞行器的能量供应,就需要应用核电源。
欧阳自远表示,“好奇号”火星车自重近1吨,大约是2004年登陆火星的“机遇号”和“勇气号”的5倍,对能量的需求也更大。核电池不仅不受光照影响,对其他恶劣的外部环境,比如真空、极冷、极热、宇宙辐射等,也基本“免疫”。
欧阳自远告诉记者,我国的月球车实际上同时使用太阳能和核能作为能源。月球的自转一周是28天,等于说一个“月球夜”会持续14天。黑暗中的月面,温度骤降到零下100多摄氏度,为防止车载仪器被冻坏,休眠中的月球车就得靠核电池的能量来保温,并维持与地面的通讯。而一旦新一个白昼来临,太阳能电池就能重新驱动月球车工作。据了解,从上世纪中叶起,核电池就在太空领域应用。但随着美苏太空竞赛的冷却,人类探索深空的脚步放缓。而在近地轨道,核电池的性价比不及太阳能发电。此外,目前全球钚238主要产自俄罗斯,燃料来源的局限也拖累了核电池的应用。
中国自主研发迈出大步
据欧阳自远介绍,我国月球车搭载的核电池,是由中国原子能科学研究院牵头研发的。
记者没能采访到中国原子能科学研究院的相关负责人。但从该院官方网站上,同样可以收获不少信息。综合该网站过去几年陆续刊登的文章,从2004年开始,该院正式启动航天用同位素电池的研发;到2006年,研制出我国第一颗钚238同位素电池;2008年通过了专家组的鉴定。这颗电池的研制成功,填补了我国长期以来在该研究领域的空白,标志着我国在核电源系统研究上迈出了重要的一步。
据原子能院的官网文章介绍,第一颗“国产”同位素电池的各项指标均超过了预期要求,研制全过程安全无误,功率为百毫瓦级。
虽然功率与“好奇号”电池的140瓦左右的功率还有距离,但据欧阳自远介绍,只要研发成功第一颗电池,就可以说突破了同位素发电的主要技术难点。今后,如果要做大功率,只需相应地增加核燃料钚238的使用量。他表示,在我国未来的深空探测计划——比如火星探测中,核电池可能发挥越来越大的作用。
特别声明:北极星转载其他网站内容,出于传递更多信息而非盈利之目的,同时并不代表赞成其观点或证实其描述,内容仅供参考。版权归原作者所有,若有侵权,请联系我们删除。
凡来源注明北极星*网的内容为北极星原创,转载需获授权。
随着国家“十四五”规划纲要的深入实施,核技术应用产业作为战略性新兴产业,正迎来前所未有的发展机遇。对今年全国两会,全国政协委员,中核集团副总经济师,同方股份党委书记、董事长,中国同辐党委书记、董事长韩泳江就核技术应用产业的现状与未来、数字化转型与AI赋能、企业国际化布局等话题接受了
北极星电力网获悉,3月12日,电投产融公告,公司拟通过资产置换和发行股份方式购买国电投核能有限公司100%股权,同时拟置出国家电投集团资本控股有限公司100%股权。电投产融拟以所持的资本控股100%股权与国家核电所持有的电投核能股权的等值部分进行置换;针对置入资产和置出资产的差额部分,由上市公
3月6日,国家电投集团在沪召开核能领域人才队伍建设研讨会。国家电投集团董事、党组副书记徐树彪参加会议。会议指出,加强核能领域人才队伍建设是全面落实集团“均衡增长战略”,推动集团核能产业高质量发展的战略性、基础性工程。总部各部门、核能平台公司和各单位要深刻认识和把握当前核能产业发展的
核技术应用产业将进入加速发展的战略机遇期——访全国政协委员、中核集团副总经济师韩泳江作为核能和平利用的重要典范,核技术如今已广泛应用于医疗、辐照等多个领域,成为满足人民日益增长美好生活需要的重要力量。经过多年的发展,目前核技术应用产业已经取得了哪些阶段性成果?未来可以继续在哪些领
近年来,我国核聚变研究取得了一系列突破。然而,当前我国核聚变研究总体水平在全球处于何种地位?未来核聚变能源将与风光电等清洁能源形成怎样的能源架构?在核聚变能研发过程中,中国如何统筹“国家队”与市场力量……今年“两会”前夕,记者带着这些疑问采访了全国政协委员、中核集团聚变领域首席科
越通社2月26日报道,越南工贸部部长阮鸿延近日访问韩国,25日会见韩国贸易、工业和能源部长安德根,就加强越韩贸易和工业合作交换意见,突出可再生能源和核电合作,特别是就核电管理经验、人力资源、金融和技术转让等问题进行了深入讨论。阮表示,越南力争到2030年实现经济两位数增长,电力产量达150吉
北极星电力网获悉,全国政协委员、来自中核集团的卢铁忠表示,为响应国家未来产业战略发展要求,我国核能发展将按照“三步走”战略实施,一批先进核能技术将加快推进。核能“三步走”战略是指中国核能发展的长期规划,具体包括三个阶段:热堆、快堆和聚变堆,其中的热堆代表就是“华龙一号”。截至目前
核能发电具有经济性好、出力稳定性和碳排放低等优势,但目前仅有少数发电企业具备核电开发资质。普通发电企业如何参与核电项目呢?(来源:能源新媒文/陈愚)核电是能大规模开发的、稳定出力的低碳电源,且经济效益较好。2025全国能源工作会议数据显示,截至2024年,我国在运和核准在建核电机组装机约1
为确保能源的饭碗必须牢牢地端在自己手里,近年来我国能源安全再度被提高到前所未有的高度,需要处理好能源发展与安全、近期与远期、新能源与传统能源之间的关系。2024年政府工作报告提出,强化能源资源安全保障,推进产业结构、能源结构、交通运输结构、城乡建设发展绿色转型。深入推进能源革命,控制
国际能源署16日发布报告说,随着投资增加、新技术进步和政策支持,核能发展将加速,全球近420座核反应堆的发电量有望在2025年达到新高。据报告介绍,全球正在建设的核电新装机容量超过70吉瓦,为过去30年来的最高水平之一,全球有40多个国家和地区计划扩大核能在其能源系统中的作用。全球在建核电项目
2月19日,中核国电漳州能源有限公司(以下简称“漳州能源”)与漳州古雷港经济开发区管理委员会(以下简称“古雷管委会”)正式签署战略合作框架协议。古雷开发区党工委副书记、管委会主任赵丰主持签约仪式,漳州市委常委、副市长、古雷开发区党工委书记郑立敏,中核集团(福建)市场开发部副主任侯威
北极星电池网获悉,12月4日,英国原子能管理局(UKAEA)宣布与布里斯托大学成功制造了世界上首个碳-14钻石电池。据称,该款电池寿命可长达数千年,可提供非常持久的能源动力。据UKAEA氚燃料循环负责人SarahClark介绍称,这种钻石电池是一种新兴技术,使用人造金刚石包裹少量的碳-14制成,它能够以一种
10月24日,中核集团党组书记、董事长余剑锋出席中国核动力研究设计院主要领导调整干部宣布会。会议宣布,经中核集团党组研究,并征得中共四川省委组织部同意,决定:姚刚同志任核动力院党委书记,唐传宝同志任核动力院院长,王丛林同志不再担任核动力院党委书记、另有任用。姚刚,1971年5月出生,男,
经中核集团党组研究,并征得中共四川省委组织部同意,决定姚刚同志任核动力院院长;唐传宝同志任核动力院党委副书记,不再担任核动力院副院长;闫晓同志任核动力院副院长。姚刚,1971年5月出生,男,汉族,中共党员。2017年12月任海南核电有限公司副总经理,2019年10月任核动力院副院长,2023年8月任核
北极星电力网从中国船舶报获悉,近日,中国船舶集团有限公司旗下江南造船集团发布全球首型、世界最大24000箱核动力集装箱船船型发布,挪威船级社(DNV)颁发了该船型的原则性认可证书。据悉,该集装箱船利用核能这一清洁能源,采用国际上先进的第四代堆型熔盐反应堆解决方案,提出了超大型核能集装箱船
9月7日上午,中国核动力研究设计院(以下简称“核动力院”)党委书记王丛林到访上海电气,与上海电气集团党委副书记、总裁刘平就深化核能产业合作,共谋创新合作领域进行深入交流。王丛林回顾了核动力院与上海电气良好的合作历史和取得的丰硕成果,他表示,核动力院与上海电气以国内核电产业为依托,经
9月6日,中国核建与核动力院在上海签署战略合作协议,核动力院党委书记王丛林,中核集团副总工程师、中国核建党委书记、董事长陈宝智分别代表双方签约。核动力院副院长唐传宝,中国核建副总经理、董事会秘书邹禹萌等领导出席签约活动。交流会上,陈宝智对王丛林一行的到来表示热烈欢迎,并介绍了中国核
1月9日,受集团公司人力资源部委托,中国核动力研究设计院召开干部大会,宣布集团公司党组关于核动力院总会计师职务任免的决定。会议由核动力院院长、党委副书记王丛林主持,院党委书记万钢讲话并提要求。在家院领导班子成员、院顾问、院长助理、副总师级领导、院本部职能部门、院属单位、院专项机构主
11月15日,海南核电党委书记、董事长魏国良,总经理、党委副书记魏智刚在昌江现场与核动力院党委书记万钢一行座谈,双方就发挥各自优势,进一步开展务实合作进行了交流并见证签署了战略合作协议。海南核电总工程师陈建新、核动力院副院长许余代表双方签约。海南核电副总经理李振云、副总工程师王永明,
11月1日至2日,国家能源局党组成员、副局长余兵一行先后赴中核集团中国核动力研究设计院、核工业西南物理研究院调研指导工作。余兵强调,中核集团要沿着二十大绘就的宏伟蓝图,踔厉奋发、勇毅前行,为全面建设社会主义现代化国家、全面推进中华民族伟大复兴而团结奋斗。中核集团总经理、党组副书记顾军
——记党的二十大代表、中国核动力研究设计院院长王丛林“希望你们每一个人,都抱有强烈的家国情怀,负起自己应有的责任和担当,做祖国强核事业的栋梁之材。”在2022年的新员工入职仪式上,中国核动力研究设计院院长王丛林对该院新入职员工说出了这段话。很少有人知道,30多年前的一个夏夜,在四川大山
10月12日,中国核动力研究设计院与成都市双流区新经济和科技局就共同筹建“氢能储能”科技成果转化项目进行了首轮非正式洽谈,双方将于近期正式启动该项目的对接落地日程表。氢能作为一种清洁、高效、安全、可持续的新能源,被誉为“21世纪最具发展潜力的清洁能源”。上世纪70年代以来,世界上许多国家
CNBC报道:核电反应堆需要庞大的建设规模和近10年的时间,经常出现成本超支。一旦最终建成,监测和维护它们还需要数十名训练有素的专家。但亚西尔·阿拉法特认为,核能不一定要这样。(来源:微信公众号“国际能源小数据”作者:ESmallData)阿拉法特是美国政府杰出的核研究实验室之一爱达荷国家实验室
据韩国国际广播电台(KBS)报道,当地时间4日,韩国科学技术信息通信部与俄罗斯国家原子能公司就加强核能研发合作,共同进行核电池研发达成了协议。报道称,韩俄双方在第19届联合核能委员会会议中商定了共同研发探索太空使用的核电池有关方案。40余名两国核能专家出席了本届会议,并就核能研发及安全、
相信你们和小编一样今天都被TA刷屏了TA一经发布,立即就成为“全球网红”TA就是嫦娥四号!(来源:微信公众号“核宝一族”ID:hebaoyizu)2019年1月3日10时26分,嫦娥四号探测器自主着陆在月球背面南极-艾特肯盆地内的冯卡门撞击坑内,实现人类探测器首次在月球背面软着陆。11时40分,嫦娥四号着陆器通
[据《国际核工程》杂志网站2018年8月28日报道]俄罗斯研究人员提出了一种可以精确预测核电池性能的方法,可以大大降低核电池的开发成本。这种电池元件由放射源和半导体传感器组成,寿期长达数十年,在医学和空间技术领域应用广泛。在此之前,研究人员还无法准确预测其实际参数。俄罗斯研究人员开发出一
经过科学家们50多年的努力,人们创造了通过镍的同位素辐射来转变为电能的高效核电池,但由于无法准确预测电池的实际参数,这给他们的研究带来巨大阻碍。而最近,俄罗斯一组研究人员提出了一种精确预测辐射伏特电池性能的方法,很好地解决了无法准确预测电池的实际参数这一问题,这将使得该核电池的开发
据国外媒体近日报道,美国宇航局和美国能源部合作开发出一种只有废纸篓大小的核反应堆,并称其为Kilopower,也就是千瓦级太空反应堆。它能在太空环境中运行,为太空基地提供电能。美国最近测试的这种千瓦级太空反应堆的重要意义在于,美国在反应堆的小微型化上取得突破性进展,开辟了核能太空探索的新
区别一:核电站的反应堆,里面主要进行的是裂变反应,也就是在一个中子的轰击下,铀235分裂成两个中等大小的原子核,并放出两到三个中子。而核电池主要使用钚238,通过钚238的自身衰变,放出阿尔法粒子并产生热量。这热量被用来发电。图为钚238钚是第94号元素,它是自然界中天然存在的质量最重的元素,
资料图:处理后的核废料仍有很多隐患。外媒称,英国研究人员发现,核废料能转化为放射性黑色金刚石,这种金刚石可用作电池,耐用数千年之久。据英国《泰晤士报》网站12月1日报道称,该发现背后的科学家们说,这解决了核废料处理、清洁电力的生产和电池寿命的问题。这种电池可耐用5000年,给需要持久和
对于热电材料研究的推动将促进核电池的发展。对不少人来说,核电池很可能是一个似懂非懂的概念。现在,我们就借着NASA在核电池技术上的最新突破,来好好了解一下这个电池到底是什么样子的。JPL的一位材料工程师手里拿着一个有4个热电偶构成的热电模块。热电偶很普遍,从家用电器到航天器都有应用。太空
微核电池在很多高科技领域都有应用,例如2012年,美国发射的火星车上有一个60厘米见方的微核电池,提供了火星车14年的电力。实上,中国也有核电池。中国探月工程首席科学家欧阳自远接受媒体采访时透露过,2013年随嫦娥三号登月的我国首辆月球车上,装载着核动力系统。2009年,美国密苏里大学计算机工程
一听说核电池这三个字,一些恐核的人,内心便开始颤抖但是,先别抖,咱们今天要说的这种核电池,它跟大家印象中的核电池那是完全不一样的。以前的核电池用于太空探索的核电池,一般是利用放射性元素钚238衰变时,自身放出大量热量,通过热电效应,把热量转换为电。图为钚238,它的半衰期为87.74年,衰
请使用微信扫一扫
关注公众号完成登录
姓名: | |
性别: | |
出生日期: | |
邮箱: | |
所在地区: | |
行业类别: | |
工作经验: | |
学历: | |
公司名称: | |
任职岗位: |
我们将会第一时间为您推送相关内容!