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[圖文]美國計畫在月球建核反應堆提供能源

2016年09月02日 宇宙奧秘-短篇 暫無評論 閱讀 90 次

美計畫在月球建核反應堆提供能源

美國宇航局計畫在月球建造核動力反應堆



  據美國太空網報道,如果美國宇航局接納在未來月球基地上建造裂變反應堆的提議,那麼不久月球將像地球一樣具備核動力能源。


  裂變動力系統每小時可以生成40千瓦電能,可為相當於地球上8戶住宅的月球基地提供足夠的電能。更重要的是,宇航員將能在月亮或火星上獲得可靠、穩定的能源來源。美國俄亥俄州克利夫蘭市美國宇航局格倫研究中心工程師李·梅森說,「月球動力能源主要的問題在於月球基地的所在位置,在某些位置宇航員可能每月有14天處於漆黑之中。我們認為核動能無論在太陽光下還是黑暗中都可以提供持續能源。」


  工程師預想將核反應堆埋在月球風化層土壤中,這樣可以起到對反應堆放射的屏蔽作用。能量轉爐被安置在月球表面上一個突出塔,能量轉換爐可以將反應堆的熱能轉換為電能,供宇航員們使用。突出塔是由兩塊50英尺長的聚合材料面板構成,可將核反應堆產生的額外熱量釋放出來。


  像環繞土星的「卡西尼」等遙遠太空探測器,都採用不同的核能技術,如:放射性同位素熱電發生器(RTG),該發生器可從放射鈽自然衰減過程中吸收能量。當前,放射性同位素熱電發生器可生成大約100瓦特電能,相比之下,核裂變反應堆裂變鈾原子可生成數萬瓦特電能。


  美國宇航局之前僅在1965年向太空發射過一個核反應堆,但是實驗啟動43天後實驗階段的SNAP-10A反應堆進行了關閉。此外,木星冰月軌道器(JIMO)曾短暫地採用過核動能,但是該太空任務在2005年由於財政緊張最終被停止。目前,未來月球人類基地提供了一個新的可能性,但是梅森帶領的美國宇航局格倫研究小組必須首先確定哪種能量轉換發動機能夠用於任何核反應堆。


  目前,共有兩種能量轉換爐設計,一種採用的是活塞斯特靈發動機,這是由美國俄亥俄州太陽能公司研製的,其採用兩個緊密連接的活塞發動機,可以消除彼此之間產生的機械振動;另一種設計是科羅拉多州巴伯-尼科爾斯公司研製的,該設計的主要部分是閉合佈雷頓循環發動機,其旋轉系統並不像噴射渦輪發動機。這兩種能量轉換爐可每小時產生40千瓦的電能。


  美國宇航局太空動能系統計畫執行主管約翰·沃倫說,「美國宇航局工程師希望在2012年或2013年測試不需要核反應堆的能量轉換爐,如果美國宇航局使用核反應堆,該反應堆應當類似於美國能源部(DOE)的反應堆技術。」梅森稱,如果獲得美國宇航局和能源部共同提供的1000萬美元,該計畫才可以按計畫完成。他說,「我們認為這種月球核裂變反應堆在不需要維護的狀況下,可持續使用8年。」


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