美國國家航空暨太空總署的新能源:用於遙遠太空之旅的鈽238
放射性同位素動力系統(RPS)對深空探測至關重要,它利用鈽-238 的衰變來提供動力。最近,美國能源部橡樹嶺國家實驗室向洛斯阿拉莫斯國家實驗室運送了熱源鈽238,這是為美國國家航空暨太空總署計畫中的任務提供放射性同位素動力系統燃料的關鍵一步。
能源部向洛斯阿拉莫斯國家實驗室運送0.5 公斤鈽-238,是為NASA 的放射性同位素動力系統生產燃料的里程碑,對深空探索至關重要。這項進展是到2026 年每年生產1.5 公斤燃料目標的一部分,為火星2020 等任務提供了支持,證明了NASA 與能源部之間持續、重要的合作關係。
這批0.5 公斤(略高於1 磅)的新型熱源氧化鈽是自十多年前美國境內重啟鈽238 生產以來最大的一批。它標誌著到2026 年實現平均每年1.5 公斤恆定生產力目標的一個重要里程碑。
放射性同位素動力系統(RPS)使人們能夠探索太陽系內外一些最深、最暗、最遙遠的目的地。RPS利用放射性同位素鈽238的自然衰變,以輕型放射性同位素加熱器(LWRHU)的形式為太空船提供熱量,或以多任務放射性同位素熱電發電機(MMRTG)等系統的形式提供熱量和電力。
2022年3月17日,NASA”毅力號”火星車在執行任務的第381個火星日(SOL)回望它的車輪軌跡。圖片來源:NASA/JPL-Caltech
能源部已經為美國太空總署的”火星2020″等任務生產出了為RPS提供燃料所需的熱源氧化鈽。第一款受益於此次重啟的太空船”毅力號”漫遊車攜帶了能源部生產的部分新型鈽。MMRTG持續為這輛汽車大小的漫遊車提供熱量和約110瓦的電力,使其能夠探索火星表面並收集土壤樣本,以便可能時進行回收。
位於克利夫蘭的美國國家航空暨太空總署格倫研究中心的放射性同位素動力系統計畫經理卡爾-桑迪弗(Carl Sandifer)說:「美國國家航空暨太空總署的放射性同位素動力系統計畫與能源部合作,使任務能夠在太陽系和星際空間中一些最極端的環境中運行。”
六十多年來,美國一直在太空中使用基於放射性同位素的電力系統和加熱器裝置。幾十年來,已有三十多次太空探索任務使用了RPS 提供的可靠電力和熱能。
美國國家航空暨太空總署和能源部將繼續保持長期的合作夥伴關係,以確保美國能夠在未來數十年內完成需要放射性同位素的任務。