好奇號核電池可供能14年

    好奇號火星車是美國宇航局迄今最為先進的火星車，大小與一輛小汽車接近，以核電池作為動力。好奇號于2011年11月發(fā)射升空，預(yù)計于北京時間8月6日 13時31分在火星著陸，將首次采用特殊設(shè)計的“天空起重機”系統(tǒng)著陸。按計劃，好奇號將在火星蓋爾隕坑著陸，執(zhí)行兩年的考察任務(wù)，探索火星過去 或現(xiàn)在是否存在適宜生命的環(huán)境。

    以下為美國宇航局官方公布的好奇號核電池工作原理：

    好奇號火星車的動力是由一臺多任務(wù)放射性同位素?zé)犭姲l(fā)生器（MMRTG）提供的，這臺設(shè)備由美國能源部提供。這臺發(fā)電機本質(zhì)上是一塊核電池，它可以將熱能轉(zhuǎn)化為電能。它主要包括兩個組成部分：一個裝填钚-238二氧化物的熱源，以及一組固體熱電偶，它們可以將钚-238產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)化為電力。它包含4.8公斤的钚氧化物，可以提供穩(wěn)定的熱能用于火星車上供電，并確保好奇號能夠挨過火星漫長嚴(yán)寒的冬季。

    同位素?zé)犭姲l(fā)生器在過去很長一段時間內(nèi)讓美國宇航局得以開展太陽系的探測活動。比如飛往月球的阿波羅項目，著陸火星的海盜號項目，以及飛往太陽系邊緣的先驅(qū)者和旅行者號飛船項目，尤利西斯太陽探測器，伽利略號木星探測器，卡西尼號土星探測器，以及新地平線號冥王星和柯伊伯帶探測器等等，都采用了這種同位素?zé)犭姲l(fā)生器。

    而多任務(wù)放射性同位素?zé)犭姲l(fā)生器則是新一代設(shè)備，專門設(shè)計用于在擁有大氣層的行星體，如火星上，或者在真空的太空環(huán)境中使用。除此之外，它還采用了更加靈活的模塊化設(shè)計，可以適應(yīng)多種不同的任務(wù)需求，供能相對穩(wěn)定。這一設(shè)備的設(shè)計目標(biāo)包括確保設(shè)備的高度安全，優(yōu)化功能，至少可以保證14年的供能，并在此基礎(chǔ)上做到質(zhì)量最小化。這臺設(shè)備直徑約64厘米，長66厘米，重量45公斤。

    和這種發(fā)電機的之前幾代相同，多任務(wù)放射性同位素?zé)犭姲l(fā)生器同樣是由幾層保護材料，其中灌裝了钚氧化物燃料。這些保護層主要是考慮一旦發(fā)生預(yù)料之外的事故時可以防止钚燃料外泄，這一防泄漏技術(shù)之前都經(jīng)受過撞擊試驗。萬一火箭發(fā)射時出現(xiàn)意外，這些核燃料發(fā)生泄漏或者讓任何民眾暴露于核輻射中的可能性非常低。在發(fā)電機中使用的钚燃料和用于核武器中的燃料不同，前者不會發(fā)生核爆炸。并且這些核燃料都采用了特殊的陶瓷形態(tài)生產(chǎn)，因此不會對人體健康構(gòu)成重大危害，除非它們發(fā)生破碎，成為細(xì)微的碎屑或者發(fā)生蒸發(fā)，然后被人體吸入或吞下。如果好奇號的發(fā)射發(fā)生意外，人們可能遭遇的核輻射劑量約為5~10毫雷姆，相當(dāng)于大約一周內(nèi)人體所受到的自然背景輻射值。一般的美國人每年回受到大約360毫雷姆來自自然界的背景輻射，如氡和宇宙射線等。

    多任務(wù)放射性同位素?zé)犭姲l(fā)生器產(chǎn)生的電力用來為兩塊鋰離子電池充電。這些電池將確保在設(shè)備運行短時間內(nèi)超出發(fā)電機功率時火星車仍然可以應(yīng)對此類峰值用電負(fù)荷。每塊電池的容量是42安培小時，由美國雅得尼技術(shù)公司（Yardney）制造。按照設(shè)計這些電池將在每一火星日完成一次充電-放電循環(huán)。<