首页 > 宇宙 > 月球

同位素热源成月球上仪器的“暖宝宝”

来源:网络 编辑:小彩 更新:2026-07-31

  

  来历:科技日报

  绵长的月夜,加之近310℃的昼夜温差,没有空气,人类要在月球上生计好不容易。

能长时间进行主动查询的仪器成为人类了解月球的“千里眼”。

无疑,仪器的动力供给是件大事。

  据媒体报道,上一年年末发射的“嫦娥四号”同位素动力供给完成了新打破:选用同位素温差发电与热电运用相结合的供能方法。

  这是一种什么样的动力技术?有何独到之处?科技日报记者就此专访了我国同位素动力专家、我国原子能科学研究院同位素研究所研究员蔡善钰。

  衰变能为太空根究供给自我按捺动力

  “同位素热源和同位素电源统称为同位素动力。

这类动力来自放射性同位素衰变时发生的‘衰变能’”。

蔡善钰通知记者,衰变能与裂变能、聚变能,构成了核能运用三大途经。

  与裂变能、聚变能比较,衰变能能量要小得多,但用于月球勘探和深空根究却有独到之处:无需依托外来动力,能长时间、自我按捺、可靠地供给动力,且对环境具有超卓的适应能力。

  迄今为止,人类已发现118种元素,每一种元素有不同数量同位素,其间安稳同位素276种,放射性同位素3000余种。

  但蔡善钰说,若依照具有较长半衰期、较高功率密度、较轻屏蔽质量、较小生物毒性和较低生产成本等准则进行挑选,可作为动力燃料的放射性同位素不过十余种。

依据衰变特性,同位素热源大致可分红α、β和γ热源三类。

  α热源的最大特点是所需的屏蔽资料质量小,可大大下降火箭发射费用,最适合空间运用。

20世纪发射至太空的同位素动力,燃料大多选用钋-210和钚-238,后者占绝大多数。

  “钋-210比功率高,但半衰期短,适用于演示设备或短期航天使命;

钚-238比功率较低,但半衰期长,可用于长时间航天使命。

”蔡善钰阐明。

  同位素热源成月球上仪器的“暖宝宝”

  放射性同位素的衰变能可转变为光能、热能和电能。

  蔡善钰通知记者,放射性同位素衰变时发射的高速带电粒子与物质相互效果,当动能被阻挡或吸收后,周围物质如包裹放射性同位素的容器温度会升高,衰变能即转变为热能。

  同位素热源内部为同位素燃料做成的源芯,外部为密封源芯的燃料盒,可直接被运用。

如苏联先后发射的“月球车-1 号”“月球车-2号”均组织有800瓦钋-210热源,专门为月面查询仪器树立恒温环境;

美国前期发射的月面科学试验站运用了2台15瓦钚-238热源,供月震仪保温用。

  我国于2013年发射的“嫦娥三号”月球勘探器,在着陆器和月球车内均组织有钚-238,以保证仪器仓内温暖如春,搭载的仪器安靖度过月夜。

一旦阳光照耀,仪器仰仗太阳能电池,从头生动起来。

  蔡善钰通知记者,与同位素热源比较,同位素电源还需要直接或间接地经过热电转化器(换能器),进一步将同位素衰变发生的热能转变为电能。

正因如此,同位素电池除了同位素热源,还包含换能器。

现在在空间运用最老到且已实用化的换能器,为同位素温差发电器,其利益是无运动部件、发电安全可靠,但热电转化功率只需4%—8%。

作为换能器的一种,动态转化可行进热电转化功率,但由于有运动部件,制作难度大。

  “能够估计,菜叶说说,我国日益丰富的航天活动必将对空间核电源提出更多需求,空间核电源的研发效果也将为我国航天事业打开供给更广阔空间。

”蔡善钰在展望同位素动力远景时说。

陨石撞击月球溅射岩石百公里

## 错误404 抱歉,未找到该页面。

相关知识(天文术语) 陨石是宇宙空间中的岩石或金属物质,穿越地球大气层后未完全烧毁而坠落到地面的天体残余。

它们通常来自小行星带、彗星或行星的碎片,研究陨石有助于了解太阳系的形成与演化过程。

陨石分为石质、铁质和石铁混合型,具有重要的科研价值,常被用于地质学、天文学和材料科学的研究。

大多数陨石在进入地球大气层时会因剧烈摩擦而发光,形成人们常说的流星。

只有其中一小部分能够抵抗高温和气动压力,最终抵达地表成为陨石。

根据成分和结构,陨石主要分为三大类:石陨石、铁陨石和石铁陨石。

石陨石占比最高,约94%,主要由硅酸盐矿物组成;铁陨石富含金属铁镍;石铁陨石则兼具两者特征。

许多陨石含有太阳系中最古老的矿物颗粒,部分年龄可达45.6亿年,比地球上最古老的岩石还要古老数十亿年。

这些物质为研究行星起源与演化提供了不可替代的样本。

陨石撞击地球的现象贯穿地质历史。

大型撞击事件曾深刻影响地球环境与生物演化,例如白垩纪末期的希克苏鲁伯撞击被认为与恐龙灭绝存在关联。

科学家通过分析陨石中的同位素组成、微量元素及宇宙成因核素,可以推断其母体的热历史、暴露于宇宙射线的时间以及在太空中的运行轨迹。

陨石不仅是天文学和行星科学的研究对象,也常被用于科普教育与博物馆展览,帮助公众理解地球在宇宙中的位置及太阳系的动态演化过程。

BY: newscientist FY: AI 如有相关内容侵权,请在作品发布后联系作者删除 转载还请取得授权,并注意保持完整性和注明出处

NASA完成Voyager Griffin-1着陆器环境测试

IT时代网10月13日消息,据NASA报道,NASA喷气推进实验室(JPL)宣布,Voyager Technologies公司的Griffin-1商业月球着陆器已通过一系列关键环境测试,验证了其承受太空极端温度、真空环境与发射强烈振动的能力,为今年晚些时候的发射任务做好准备。

Griffin-1是NASA商业月球有效载荷服务(CLPS)倡议与月球基地计划的一部分,将由SpaceX猎鹰重型火箭发射,向月球南极附近的诺比尔陨石坑运送超过1100磅(约455公斤)货物,属于基础设施级着陆器。

其搭载来自六个国家的10项科学与技术验证载荷,其中包括迄今送抵月球的最大商业载荷——Astrolab公司的FLIP月球车。

本次测试于今年7月启动,探测器从匹兹堡制造设施经陆路运抵JPL后,先后完成质量特性旋转测试、电磁干扰与兼容性测试、三方向振动台测试,以及最高153分贝的声学舱轰鸣测试;随后进入25英尺空间模拟器热真空舱,在约75摄氏度至零下100摄氏度的极端温度循环中烘烤冷冻约两周。

Voyager Technologies执行副总裁John Thornton表示,完成环境测试是重大里程碑,表明Griffin-1已准备好迎接发射、深空飞行直至月球南极的极端旅程。

测试完成后,Griffin-1已返回Voyager Lunar Systems设施进行最后总装,接下来将开展发射准备作业,随后运往卡纳维拉尔角发射场。

编辑:刘宁

相关内容