据中央电视台2017年2月13日报导,国防科工局近来向媒体发布了“十三五”时期我国核工业的未来开展蓝图,其间泄漏我国将加速在空间核动力技能范畴的研制和运用,兵工科技(微信ID:binggongkeji)以为这在某种程度上预示着我国将把核动力技能运用在航天器上,核动力卫星、核动力世界飞船乃至于深空勘探设备,很可能变为实际。
在世界空间(太空中)运用的核动力技能,被统称作“空间核动力”技能,它主要是运用核反应堆发生的裂变能和放射性同位素的衰变能,依据不同的使命需求、通过不同的方法,把核能转变成电能和推动动力。
现在,航天器运用的空间动力源主要有三大类,化学电池、太阳能电池阵-蓄电池组和核动力设备。其间化学能电池作业寿数低、低温功能差、功率比较小;太阳能电池阵-蓄电池组联合电源技能老练,功能牢靠,作业寿数长,供电才能强,但在大功率条件下,大面积的太阳阵对机动飞翔和低轨迹飞翔带来较大阻力,需求带着很多燃料进行轨迹保持,一起也存在设备和打开的技能困难;打开面积大,结构较为杂乱,难以完成高精度和高安稳度的姿势操控;受空间碎片、陨石和外部打击面大,也简单受辐射等要素的影响;在暗影、深空等环境下不能作业。
而空间核动力设备则具有极端严重优势:易于完成大功率供电,能为航天器供给数千瓦至数兆瓦的电能;单位体积内的包含的能量大,在高功率下,质量比功率优于太阳能电池阵-蓄电池组联合电源体系,重量轻、体积小、比面积小、阻力小、受打击面小,隐蔽性好;功率调理规模大,具有快速提高功率的才能,机动性高;不依赖太阳辐射能,不需求对日定向,可全地利、全天候接连作业;环境适应性好,具有比较强的抗空间碎片碰击才能,可在尘土、高温、辐射等恶劣条件下作业。可以说,空间核反应堆电源是军事航天的抱负电源,是深空勘探无法代替的空间电源。
但是,空间核动力设备对核反应堆小型化等技能方面的要求极高,现在只要美俄两个航天和核技能顶尖强国把握。
其间美国早在1965年就初次发射了SNAP-10A空间核反应堆设备,在Snapshot世界飞船进步行了实验。而在“前驱号”、“伽利略”、“卡西尼”等深空勘探器上,美国都运用设备了核动力反应堆设备作为动力。其间“卡西尼”号深空勘探器通过6年8个月、35亿千米的绵长太空游览,进入土星运转轨迹,对土星及其卫星进行科学考察。作为世界上深空游览旅途最远的勘探器之一,要没有核动力反应堆设备的长时续航才能,“卡西尼”是不行能跑那么远的。在美国行将进行的登陆“火星”方案中,空间核动力设备仍将扮演中心人物。
与美国主要将核动力设备运用在卫星、飞船和深空勘探器上不同,苏联/俄罗斯走的是“核火箭”开展之路,行将核动力反应堆技能运用于火箭,制作热核火箭。上世纪60年代起,苏联成功研制了核火箭发动机的燃料元件和燃料组件,制作了RD-0410型核火箭发动机实验样机,在闻名的贝加尔实验台架上完成了全尺度核火箭发动机反应堆的几个实验系列。2009年10月,俄罗斯宣告了功率为兆瓦级“核动力飞船”的研制方案,方案用核火箭来发射太空飞船。出资6亿美元,研制周期9年,将于2018年发射升空。
我国核工业通过半个多世纪的开展,在核动力设备小型化、小型/微型核反应堆技能范畴取得了丰盛的效果和严重突破,现已开始具有了将核动力设备运用于空间推动范畴的根底。一起我国也是航天技能大国,具有将核动力与航天相结合,开展空间核动力技能的条件。与化学燃料、离子推动、太阳能推动技能比较,核动力技能在空间推动特别是深空勘探范畴具有的杰出技能优势,关于矢志于深空勘探的我国航天人而言,是有必要霸占的中心技能之一。信任随国家将空间核动力技能列入国家核工业技能开展的严重战略规划,我国的空间核动力技能必将迎来日新月异的开展。或许不久之后,咱们自己的核动力飞船或深空勘探器,就能长航数十亿千米,探究比月球远得多的悠远世界了。
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