歐洲即將執行的火星任務將使用一種開創性的核動力裝置，利用镅的放射性衰變為其零件保溫，這在太空船上尚屬首次。歐空局（ESA）於5月16日宣布了這項計劃，同時公佈的還有與美國國家航空暨太空總署（NASA）達成的協議細節，該協議明確了美國國家航空暨太空總署對這一拖延已久的任務的貢獻。歐空局原本與俄羅斯航太局（Roscosmos）合作執行這項任務，但在俄羅斯入侵烏克蘭後於2022年取消了合作。

歐空局ExoMars 火星探測器”羅莎琳德-富蘭克林”的藝術家印象圖。圖片來源：ESA/ATG medialab

利用放射性元素衰變產生的熱量的裝置，即放射性同位素加熱器（RHU）可以讓太空船在不依賴太陽能板產生的電能來加熱的情況下運作。歐空局歷來依靠美國或俄羅斯合作夥伴為任務提供使用鈽238的RHU，但自2009年以來，歐空局一直在開展自己的計劃，製造放射性同位素加熱器以及提供電力的電池。

歐洲RHU 將加熱任務著陸平台上的組件，該平台將漫遊車部署到火星表面。在漫遊車離開平台並打開太陽能電池板之前，登陸器會為漫遊車供電。位於荷蘭諾德韋克的歐洲太空研究與技術中心（ESTEC）的歐空局火星探測小組組長奧森-薩瑟蘭（Orson Sutherland）說，因此延長登陸器的壽命可以在部署漫遊車過程中出現問題時提供備用電源。

鋂衰變

歐空局的加熱器裝置不僅是歐洲的首創，也是世界上第一個使用镅-241的地方。鋂-241是鈽衰變的副產品，每克功率低於其前身。但镅-241的數量更多，價格也更便宜，這意味著即使RHU需要更多的同位素才能運行，它們的總體成本也可能更低。 “薩瑟蘭說：”開發並發射歐洲RHU 將是歐空局的首創，也是一項重大成就。

羅莎琳德-富蘭克林號漫遊車擁有獨特的裝備，可以尋找火星上遠古生命的蹤跡，其2公尺長的鑽頭可以讓它在火星表面下鑽得很深。但這項任務原定於2018年發射，甚至在與俄羅斯的緊張關係升級之前，就已經因為技術問題和COVID-19大流行而被推遲了。

歐空局不得不從根本上重新考慮飛行任務，以便在沒有俄羅斯航天局參與的情況下進行，俄羅斯航天局本應負責建造著陸器，戰爭帶來的現狀導致歐空局只能從頭設計的新著陸器，並依靠美國國家航空暨太空總署來填補任務計畫中剩餘的漏洞。根據協議，NASA 將提供在2028 年發射ExoMars 的能力，並為著陸器提供煞車引擎。美國國家航空暨太空總署也將為漫遊車提供放射性同位素加熱器。

未來的電池

镅RHU 是歐洲利用放射性同位素能源裝置（ENDURE）計畫的一部分。由於這些裝置含有放射性材料，因此需要在發射前進行認證。萊斯特大學（University of Leicester）的物理學家和太空動力系統專家理查德-安布羅西（Richard Ambrosi）說，該合作項目正在努力滿足2028年的發射安全要求。

ENDURE公司的目標是在本十年結束前開發出能夠為太空船提供電力而不僅僅是熱量的镅電池，以便在2030年代初及時執行歐空局的一系列月球任務。 RHU使用的是放射性衰變自然產生的熱量，而核電池（稱為放射性同位素熱電發電機）則將熱量轉化為電能。

位於英國塞拉菲爾德的國家核子實驗室將利用英國民用發電廠的乏核燃料製造加熱器和電池所需的镅顆粒。

薩瑟蘭說，歐空局擁有自己的加熱裝置將使該機構能夠擴大其探索範圍。他說：”在火山口等陰暗區域或夜間為飛行系統保溫的能力將使以前無法進入的區域得以探索，並延長任務的壽命。”