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美国宇航局希望在​​月亮和火星上去核,为宇航员解决方案

2021-10-16 11:50:05来源:

美国宇航局正在开发核反应堆(如本艺术家的演绎所示),可以为月球发动人类沉降。

它可能听起来像科幻小说,但科学家正准备在月球上建造殖民地,最终是火星。在2024年,美国国家航空航天局规划下一个人类使命到月球的使命,研究人员正在寻找在月球表面上为电力定居点的选择。根据化学与工程新闻的一篇新文章,美国化学学会的每周新闻,核裂变反应堆已成为在空间中发电的顶级候选人。

没有移动部件,这种紧凑的反应器设计简单。

谈到宇航员解决方案,有许多因素需要考虑,与ACS中央科学合作写道。电源必须能够安全地从地球和其他世界的恶劣条件安全运输。过去的太空任务使用太阳能作为可扩展和可再生的电力来源,但月亮或火星的尘土飞扬的表面可能无法提供足够的光线。电池和燃料电池技术的有限寿命通常缩小它们以备份选项。自20世纪60年代以来,在腐朽的钚-238上运行的核装置已被用来为电机航天器,包括火星舷梯和空间探针旅行者和卡西尼,但它们并没有为解决方案提供足够的能量。相比之下,核裂变反应器分裂铀-235原子,该电力厂在地球上使用,可以为小型空间结算提供多年的可靠电源,科学家估计。

斯特林发动机将热量转换为该原型核反应堆的电力。

尽管资金和设计挫折,研究人员正在重振努力,为空间旅行和结算创造核反应堆。在2010年初,来自洛杉矶阿拉莫国家实验室,美国宇航局和美国能源部的科学家团队与开发新的核裂变制度的目标,这是一个可以生产至少10千瓦的能量。通过含有钼和高度富集的铀的核心,反应器使用核裂变产生热量,通过简单的活塞驱动发动机转换为电力。在2018年测试的原型,生产的电力高达5千瓦。研究人员希望优化该技术以实现所需的10千瓦输出。他们还说可以安全地在空间中运输铀,因为核心发出的α颗粒弱,并且可以通过适当的屏蔽完全包含。

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参考:2020年5月15日,ACS中央科学,ACS中央科学,ACS Central Science.do:
10.1021 / ACSCENTSCI.0C00382

“为什么NA​​SA认为核反应堆可以在太空中为人类殖民地提供电力”由Tien Nguyen,2020年5月15日,化学和工程新闻.Link

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